河北古称冀州，舜分置十二州，河北为幽州。《禹贡》亦为冀州。《周礼·职方》曰幽州。
公元前15世纪，商王祖乙迁都于邢（今邢台市），经祖乙、祖辛、沃甲、祖丁、南庚，至南庚迁奄，约130多年。
公元前11世纪，周武王封召公之子于燕国，封周公之子于邢国，河北成为燕、邢之地。
春秋时期河北省北部属于燕国，南部属于中山国、赵国和魏国、西北部属代国。邯郸和邢台曾是赵国都城。
秦始皇时期这里属于巨鹿郡、邯郸郡、恒山郡、齐郡、济北郡、上谷郡、代郡、渔阳郡、右北平郡的地域。
西汉时河北属幽州、冀州、并州小部分，幽州治所在蓟（今北京市），冀州治广川国（今河北冀州市旧城），并州则治晋阳（今山西太原）。东汉时属幽州、冀州。三国时属幽州、冀州。
西晋时属幽州、冀州、司州部分，幽州治涿（今北京市），冀治房子（今石家庄市高邑县）。东晋十六国时期先后被后赵、前燕、前秦、后秦、西燕、北燕、南燕占领。南北朝时期先后属北魏、东魏、北齐、北周。
隋代时属冀州。辖武阳郡（大名）、清河郡（清河）、武安郡（永年）、恒山郡（正定）、河间郡（河间）、上谷郡（易县）、北平郡（卢龙）、信都郡（冀县）、襄国郡（邢台）、赵郡（赵县）、博陵郡（定州）等。
唐代时属河北道、河东道小部分，河北道幽州范阳郡（北京）、沧州景城郡（沧县）、冀州信都郡（冀州）、瀛州河间郡（河间）、定州博陵郡（定州）、邢州钜鹿郡（邢台）、莫州文安郡（任丘）、易州上谷郡（易县）、深州饶阳郡（深州）、妫州妫川郡（怀来）、魏州魏郡（大名）、恒州常山郡（正定）、贝州清河郡（清河）、洺州广平郡（永年）、平州北平郡（卢龙）、赵州赵郡（赵县）等，河东道蔚州安边郡（蔚县）。
五代后晋时，石敬瑭割燕云十六州给契丹。周世宗复三关，与契丹以白沟河为界。
北宋时南部属河北东路和河北西路。北部属于辽国南京道、西京道东部、中京道西部，河北东路辖大名府、开德府、河间府三府；十一州：沧、冀、博、棣、莫、雄、霸、德、滨、恩，清；河北西路辖真定府（正定），中山府（定州），信德府（邢台），庆源府（赵县）四府。州九：相，浚，怀，卫，洺，深，磁，祁，保。
金代时属河北东路、河北西路。完颜亮定都于燕（今北京市）改置中都等路。
蒙古初置燕京路。至元四年，定都于北京，改大都路，置中书省。元代河北为中央直属的中书省。河北地区辖有保定路（清苑）、真定路（正定）、顺德路（邢台）、广平路（永年）、大名路（大名）、河间路（河间）、永平路（卢龙）、大都路（北京）、上都路南部、兴和路南部、大宁路部分等。
明属北直隶、山西小部分、鞑靼小部分，仍属中央直辖，天津开始设县。北直隶辖顺天府（大兴、宛平）、永平府（卢龙）、大名府（大名）、顺德府（邢台）、广平府（永年）、保定府（清苑）、真定府（正定）、河间府（河间）、宣化府（宣化）等。
清代属直隶省，辖顺天府（大兴、宛平）、顺德府（邢台）、广平府（永年）、保定府（清苑）、正定府（正定）、天津府（天津）、河间府（河间）、承德府（承德）、大名府（大名）、永平府（卢龙）、宣化府（宣化）等。直隶省省会在保定。雍正八年起，直隶总督驻保定府（今保定市），现存有当时的直隶总督署。
中华民国成立后，当时国民政府建都南京，今河北境域主要属直隶省，后因直隶省名不符实，于1928年改为河北省今名。
1949年，中华人民共和国成立后，仍为河北省。
1952年，撤销察哈尔省，将其原察南、察北两个专区划归河北省；1956年撤销热河省，将其原大部分辖区划归河北省。
1958年，将河北省的顺义、延庆、平谷、通县、房山、密云、怀柔、大兴等县划归北京市。
1968年，文化大革命前期，河北省的省会从保定市迁往石家庄。
1973年，将河北省的蓟县、宝坻、武清、静海、宁河等五县划入天津市。形成河北省的现在辖区规模。
★2015年4月28日，《国务院关于同意河北省调整保定市部分行政区划的批复》（国函[2015]73号）：一、同意撤销保定市北市区、南市区，设立保定市莲池区，以原北市区、南市区的行政区域为莲池区的行政区域，莲池区人民政府驻五四路街道七一中路789号。二、同意撤销满城县，设立保定市满城区，以原满城县的行政区域为满城区的行政区域，满城区人民政府驻满城镇中山西路1号。三、同意撤销清苑县，设立保定市清苑区，以原清苑县的行政区域为清苑区的行政区域，清苑区人民政府驻清苑镇迎宾中街301号。四、同意撤销徐水县，设立保定市徐水区，以原徐水县的行政区域为徐水区的行政区域，徐水区人民政府驻安肃镇永兴中路11号。五、同意保定市新市区更名为竞秀区。
★2015年7月23日，《国务院关于同意河北省调整秦皇岛市部分行政区划的批复》（国函[2015]121号）：一、同意撤销抚宁县，设立秦皇岛市抚宁区，以原抚宁县的行政区域（不含石门寨镇、驻操营镇、杜庄镇、牛头崖镇）为抚宁区的行政区域，抚宁区人民政府驻抚宁镇金山大街2号。二、同意将原抚宁县的石门寨镇、驻操营镇、杜庄镇划归秦皇岛市海港区管辖，将原抚宁县的牛头崖镇划归秦皇岛市北戴河区管辖。
