早期人類
河北地區歷史悠久，在河北全省各地，遍布著早期人類的遺址，遠在200多萬年以前，就繁衍、生息著古老的人類，河北地區經歷了原始人群、母系氏族社會、父系氏族社會諸階段。
河北省是中國一個古老的文明發源地，據說當年伏羲就是在邢台一帶生活，黃帝曾在涿鹿大戰蚩尤。 這裡也留下了遠古先皇堯、舜、禹的足跡。
先秦時期
中國有確切紀年的朝代是公元前21世紀開始的夏朝。夏朝之後是商朝，商朝曾在今河北邢台西南部建都。公元前11世紀中期，周武王滅商，建立了新的王朝——周朝。中國行政區劃的歷史，現在有文獻可查的，是從周朝開始的。周朝分為西周和東周，從公元前770年周平王將國都遷至洛邑（今河南省洛陽市）始稱為東周。東周又分春秋和戰國兩個時代。西周時期，廣置封國。
到了東周春秋時代（公元前770至前476年），奴隸制行將解體，封建制孕育待生，王權衰落，邦國林立，諸侯國有一百多個。
春秋時期河北省北部屬於燕國，南部屬於趙國和魏國。保定市是當時的燕趙分界線，在保定市中心原存有“燕趙分界石”。當年燕國太子丹送別荊軻去刺秦王就是在燕國國界易水河分別，現在易縣的易水旁尚有古蹟荊軻塔。
邯鄲曾是趙國都城，現存有趙武靈王修建的“叢台”，市中還存在傳說中趙國丞相藺相如為避免和老將廉頗爭執而讓路的“回車巷”。
經過長期激烈的兼併戰爭，到了東周戰國時代（公元前475至前221年），主要諸侯國只剩下魏、趙、韓、齊、秦、楚、燕七國，即所謂“戰國七雄”。其中在河北建都的北有燕國，南有趙國，中部還有北方少數民族狄人建立的中山王國。
臨漳縣一帶的漳河是魏國西門豹修建的最早的水利工程，因為“河伯娶婦”的故事而出名。
古代時期
秦漢時期
公元前221年，秦始皇統一中國後，實行郡縣制，分全國為三十六郡，後增至四十郡，其中在河北境內陸續設定了上谷、漁陽、右北平、廣陽、邯鄲、巨鹿、代、恆山等八郡。
漢朝，分全國為十三刺史部（又稱十三州），河北北部主要屬幽州刺史部，中南部屬冀州刺史部，張家口地區北部為匈奴、烏桓活動的地區。 曹操曾在漳河畔修建“銅雀台”，命其子曹植作名篇《銅雀台賦》。
漢代以後，幽州、冀州作為地方最高一級行政區劃，在河北境內，歷魏、晉、南北朝而不改。
隋唐時期
隋朝統一中國以後，文帝廢郡置州，以州直接轄縣。到煬帝時，又更州為郡，以郡統縣。郡治在河北的有北平、恆山等14郡。從隋朝始，冀州、幽州作為一級政區之名消失於史籍。
唐朝初年，以山河大勢將全國分為十道。今河北轄域主要為河北道，小部分屬河東道和關內道。“河北”一詞在兩千多年前的西漢時就出現了，但作為大行政區的名稱是從唐太宗貞觀元年（公元627年）並省分道後才出現的。
安祿山曾任河北節度史，就是從這裡起兵反唐。
五代十國時期
唐朝滅亡以後，形成“五代十國”。當時河北境內的中南部，先後為梁、唐、晉、漢、周之屬地，北部則主要為契丹遼政權。
宋元時期
宋朝初年，曾將全國劃分為十五路， 河北被分為河北東路和河北西路。北部屬於遼國，是兩國經常交戰的地方。 後來又分為河北東路和河北西路兩個行政區。 在世界各地博物館享有盛名的遼代瓷大羅漢像就是從易縣的山洞中被外國人盜走的。林沖曾被發配滄州，盧俊義是大名府人。
元朝實行行省制度，位於元朝大都（今北京）附近的今河北大部為“腹里”地區，歸中央中書省直轄。
明清時期
明朝初年，建都應天府（今江蘇省南京市），今河北大部為北直隸省，明永樂十九年（公元1421年）遷都順天府（今北京），改北京為京師，今河北省大部分地區歸京師管轄。
明代天津開始設縣，徐光啟開始將南方的稻向河北沿海移植。
清朝繼續實行行省制度，河北為直隸省。 河北仍為中央直轄。唐山修建了中國第一條鐵路，第一座現代化煤礦。京張鐵路是北京通往張家口的鐵路，是第一條中國人自己設計施工的鐵路，總工程師詹天佑有許多發明被世界各國鐵路採用。
近代時期
中華民國成立後，當時國民政府建都南京，今河北境域主要屬直隸省，後因直隸省名不符實，於1928年改為河北省今名。
中華民國時被分為察哈爾、熱河、河北三省，河北省省會設在保定，現存有當時的都督府遺址。
新中國時期
1949年，中華人民共和國成立後，仍為河北省。
後來將原察哈爾、熱河省的一部分併入河北省，省會設在保定， 1952年撤銷平原省，將武安、涉縣、臨漳三縣劃歸河北省，同年還撤銷察哈爾省，將其原察南、察北兩個專區劃歸河北省；1956年撤銷熱河省，將其原大部分轄區劃歸河北省。
1958年天津市併入河北省，省會遷往天津。 同時將河北省的順義、延慶、平谷、通縣、房山、密雲、懷柔、大興等縣劃歸北京市。 1966年天津升為直轄市，省會遷回保定。文化大革命期間保定局勢混亂，省會於1968年遷到現在的石家莊市。
1973年，將河北省的薊縣、寶坻、武清、靜海、寧河等五縣劃歸天津市。至此，形成現在河北省的轄區規模。
