陇南距今7000多年前即有人类活动，陇南是秦人的发祥地，又是中国古代西部民族氐人和羌人活动的核心地区。在漫长的历史过程中，陇南既是各种政治军事力量激烈争夺的战场，又是中原中央政权与西北少数民族接触交往的前哨阵地，攻伐消长与民族交往，构成陇南社会历史的重要内容。氐族、羌族、汉族及先后进入陇南的其他各民族，互相影响，互相融合，共同创造了陇南灿烂的古代文化。

秦代置武都道。汉武帝元鼎六年（前111年）置武都郡，属凉州刺史部。汉末，曹操分司州、凉州置雍州，武都郡改属雍州。

三国时期，武都郡是魏、蜀两国的边界。建安二十四年（219年），刘备攻取了曹操军的汉中郡，阻断了武都与雍州的联系，于是曹操弃武都郡，迁治至右扶风小槐里。此后，魏、蜀两国于武都展开多次大战，最著名的是蜀相诸葛亮“六出祁山”伐魏，并于229年攻取武都、阴平二郡，自此武都郡为蜀所据，直至蜀国被晋所灭。

东晋、南北朝时期，陇南境内先后建立仇池、宕昌、武都、武兴、阴平5个胡人政权，称为“陇南五国”。

296年，氐族首领杨茂搜建立仇池国，至371年为前秦苻坚所灭。族人杨定于历城再建仇池国，至442年被南朝刘宋所灭。

424年，北魏拓跋焘封羌人梁弥忽为宕昌王，都城在今宕昌县城。566年，宕昌国被北周所灭。

443年，仇池国灭亡后，氐人杨文德建立武都国。477年，武都国为北魏所灭。

477年，武都王杨文度被北魏军所杀后，南朝刘宋政权封杨文弘为武都王，退守武兴（今陕西略阳），后改武都王为武兴王，建立武兴国。552年，武兴国为西魏所灭。

477年，北魏灭武都国时，杨文度之叔杨广香助魏军杀杨文度，受封为阴平公，后南齐承认杨广香为阴平国之主，都阴平（今文县）。580年，阴平国为北周所灭。

隋唐时期，陇南地区政治经济相对穏定，唐代于陇南置文、武、成、迭、宕、岷等州。宝应元年（762年），吐蕃攻占陇南。咸通年间，唐收复武州，更名阶州，咸通七年（866年）收复成州。

北宋熙宁六年（1073年），大将王韶打败吐蕃，收复陇南，吐蕃据有陇南前后共311年。宋末陇南为宋、金两国边境，战争频繁。南宋绍兴三十年（1160年），金大举攻宋，破凤州、大散关，朝廷命大将吴璘据守陇南。吴璘之子吴挺与西夏缔盟，共同攻金。开禧二年（1206年），吴挺之子吴曦叛宋，以阶、成、文、西和4州建立受金朝支持的政权，后宋军将士杀吴曦，4州归宋。

南宋端平三年（1236年）蒙古军占领陇南。

元代于礼县置礼店蒙古军元帅府，后更名为礼店文州番汉军民元帅府，在河州设吐蕃宣慰司。

明清时期，陇南经历明末李自成起义、白莲教之乱、西北回民起义、太平天国等事件。

1949年7月，成立武都分区行政督察专员公署，驻武都县，属陕甘宁边区甘肃行政区。

1950年5月，岷县划归武都专区。

1956年，礼县、西和县、成县划归天水专区。

1958年4月，撤销武都专区，辖县划归天水专区。

1961年11月，恢复武都地区。

1963年10月，撤销临洮专区，岷县划归武都专区。

1985年5月，武都地区更名为陇南地区，岷县划归定西地区。

2004年1月，撤销陇南地区，设立地级陇南市，原武都县改为武都区。