Первые следы человеческого присутствия на территории края относятся к древнейшим временам, 150—35 тыс. лет назад. Ранние свидетельства были найдены на поверхности древних галечников реки Гыршелунки (приток реки Хилок), в окрестностях г. Читы (Сухотино-1), в районе Усть-Мензы на р. Чикой.
Большое количество обнаруженных и изученных древних поселений относятся к верхнему палеолиту (35—11 тыс. лет назад). Одним из примечательных является селение Толбага на реке Хилок. К этому периоду относятся такие широко известные поселения, как Толбага на реке Хилок, Студёное, Сухотино-4 на Титовской сопке в Чите.
Вплоть до присоединения Забайкалья к России, история его южной части тесно связана с кочевым скотоводством и монгольскими племенами. Расцвет Монгольского государства пришёлся на XIII век, на годы правления Чингисхана (Тэмуджина). В этот период территория края составляла неотъемлемую часть могучей Монгольской империи.
С середины XVII века Забайкалье вошло в состав Российского государства. Первые землепроходцы пересекали Даурию (так называли земли за Байкалом) по рекам. В Забайкалье появился ряд острогов: Усть-Стрелочный, Иргенский, Нерчинский, Телембинский, Еравнинский, Аргунский, Сретенский. Начиная с 1704 года появились Нерчинский, Шилкинский, Газимурский и другие сереброплавильные заводы. В XVIII веке население края быстро росло за счёт притока поселенцев и отправки на рудники преступников.
В 1802 году по императорскому указу от 17 октября 1799 года «О заселении полуденного края Сибири» земли по рекам Ингода, Чита, Улунга (Оленгуй) и Тура, прежде населенные бурятами, были переданы переселенцам, прибывающим из западных регионов страны.
Большую роль в развитии края сыграли и ссыльные участники декабрьского восстания. В 1851 году была образована Забайкальская область. В этом же году с целью укрепления границы создано Забайкальское казачье войско, численностью более 3,5 тысяч человек. В конце XIX века, с приходом в Забайкалье Транссиба, стала активно развиваться промышленность, росли и появлялись новые города и населённые пункты.
Советская власть была провозглашена в Чите 16 февраля 1918 года. В 1918-1920 годах территория края стала ареной жестоких боёв Гражданской войны. В 1920 году, после окончательной победы советской власти, Чита стала столицей созданной на территории Забайкалья и Дальнего Востока Дальневосточной Республики, просуществовавшей до ноября 1922 года.
26 сентября 1937 была образована Читинская область с административным центром в г. Чита.
1 марта 2008 года в результате объединения на основе референдума народов Агинского Бурятского автономного округа и Читинской области был образован Забайкальский край.