Харківська область розташована на межі степової та лісостепової зон Лівобережної України. Територія області, в основному, співпадає з історично-географічним регіоном, який зветься Слобожанщина.
Заселення краю розпочалося у найдавніші часи. Археологами досліджено пам’ятки кам’яного віку, епохи бронзи та раннього освоєння заліза – скіфської та сарматської доби. Згодом, у ІІІ–ІV ст. н.е. на території сучасної Харківщини деякий час перебували германські племена готів, які згодом були витіснені новими потоками кочівників: гунів та аварів.
У другій половині I тисячоліття н.е. на території Харківщини з’являються слов’янські племена, які у VIII ст. створили поселення, котре надалі згадується у літописах як місто Донець, яке знаходилося на південній околиці сучасного Харкова). Також у VIII – X ст. по берегах р. Сіверський Донець та у її басейні поширюються поселення та могильники Салтово-Маяцької культури, які пов’язують із пануванням в регіоні Хазарського каганату.
У X ст. ці території входять до складу Київської Русі. Вони мали прикордонний статус: на цих землях осіла цивілізація межувала з кочовою. У Х ст. східноєвропейські степи потрапили під контроль тюркомовних племен печенігів і огузів (торків), а на початку ХІ ст. на землях сучасної Харківщини з’явилися половці. Після навали орд Батия у середині XIII ст. поселення, зокрема місто Донець, були зруйновані, й осіле населення покинуло його на кілька століть.
За часів Гетьманщини починається новий етап історії краю, коли тут оселяються українські козаки та селяни. У середині XVII ст. поселенці почали обживати незаселені землі, які ще з початку XVI ст. номінально входили до складу Московської держави. Таким переселенцям Московська держава надала пільги: на певний час вони були звільнені від податків і мали переваги, коли займалися торгівлею і промислами. Такі поселення стали називатися «слободами» (тобто вільними), а весь край, починаючи з XVII ст., — Слобідською Україною чи Слобожанщиною.
У XVII–XVIII ст. Слобожанщина – це особлива історико-географічна область із характерним колоритом матеріального і духовного життя.
Період із сер. XVII – до сер. XVIII ст. називається козацьким. Слобідська Україна на той час – це п’ять козацьких полків («полк» тоді був не тільки військовою, але й адміністративною одиницею). Вже на той час Харків поступово стає центром Слобідської України, бо був великим осередком ремесла і торгівлі. З 6 найбільших ярмарків Слобожанщини 4 – проводилися у Харкові. У 1726 до Харкова з Бєлгорода переведена слов’яно-греко-латинська школа, що незабаром одержала назву «Харківський колегіум». Тут викладав відомий філософ і мислитель Г. Сковорода.
Період становлення Харкова як адміністративного центру навколишніх земель пов’язаний із втратою регіоном колишнього військового значення. У процесі реалізації централізаторської політики у Російській імперії у 1765 р. було ліквідовано полковий козацький устрій Слобожанщини. На місті Слобідських полків засновано Слобідсько-Українську губернію. Харків став губернським містом. Із 80-х років XVIII ст. розвивається міське самоврядування – з’явилася Міська дума. У 1780 засновано Харківське намісництво, яке проіснувало до 1796, коли знову відроджено Слобідсько-Українську губернію. Незабаром Харків став центром окремої Слобідсько-Української єпархії у 1799 р.
Заснування у 1804 р. з ініціативи відомого просвітителя В.Н. Каразіна Харківського університету визначило чільне положення міста у сфері науки й освіти не тільки на Лівобережній Україні, а й на півдні Російської імперії в цілому. У 1835 на підставі «височайшого повеління» Слобідсько-Українська губернія була перейменована в Харківську та підпорядкована чернігівському, полтавському і харківському генерал-губернатору. У 1837 головним містом генерал-губернаторства (до його скасування у 1856 році) стає Харків.
У 1864 році створено земства (повітові та губернські) як органи місцевого самоврядування. Діяльність земств Харківської губернії здійснювалася протягом 1864-1918 років.
30-40 роки ХІХ ст. ознаменувалися першою хвилею українського відродження у Харкові завдяки культурно-просвітницькій діяльності місцевої інтелігенції, що гуртувалася в першу чергу довкола Харківського університету.
З другої половини XIX ст. в Харкові та регіоні відбувався стрімкий індустріальний розвиток. Розробка надр Донецько-Криворізького басейну, багатого кам’яним вугіллям та залізною рудою, сприяв припливу капіталу, у тому числі іноземного. Харків став одним із найбільш економічно розвинених центрів країни. Цьому значною мірою сприяв розвиток залізничного транспорту. У 1869 році було відкрито залізничну магістраль, що пізніше зв’язала місто з Донбасом, Києвом, портами Чорного й Азовського морів. Розвиток залізничного сполучення сприяв розвитку промисловості.
Стрімкий розвиток промисловості, залізничний бум сприяли перетворенню Харкова на великий фінансовий центр. Розвиток промисловості відбувався не тільки завдяки наявності природних та трудових ресурсів, але і через використання наукового потенціалу. У 1885 було засновано Харківський технологічний інститут, що незабаром почав готувати кваліфіковані інженерні кадри. Постійний розвиток промисловості обумовив зростання населення в регіоні. У середині ХІХ ст. в Харківській губернії мешкало трохи більше 1,5 млн осіб, наприкінці ХІХ ст. – близько 2,5 млн.
У грудні 1917 р. у Харкові відбувся I Всеукраїнський з’їзд рад, де було проголошено радянську владу. Україна (офіційною залишалась назва «Українська Народна Республіка») була оголошена «Республікою Рад робітничих, солдатських і селянських депутатів». Протягом 1917–1919 рр. влада в Харкові вісім разів переходила з рук у руки. Харків виконував функції столиці Радянської України з березня по червень 1919 та з грудня 1919 по 1934 рр. Бурхливий процес індустріалізації спричинив зростання кількості міського населення, що значною мірою відбувалося за рахунок припливу сільських жителів, а також жителів сусідніх міст та регіонів. Різко змінився склад населення по регіону в цілому. Якщо на 1920 р. на Харківщині 80% населення проживало в сільській місцевості, то в 1939 таких було 48%.
Промислові підприємства, специфіка виробництва яких визначилася в попередній період (металообробка і машинобудування), стрімко розвивалися. Були модернізовані старі підприємства і введено в експлуатацію новобудови-гіганти, такі як ХТЗ та ін., у результаті чого Харків зміцнив свою роль як центр машинобудування. Відносна віддаленість від кордонів, наявний потенціал і політична стабільність Харкова стали основними чинниками того, що місто стало центром оборонної промисловості, у тому числі таких нових галузей, як танкобудування і літакобудування.
Не менше значення для регіону й України в цілому мав процес «культурної революції». Столичне положення Харкова визначило початок чергової хвилі культурно-національного відродження, яке тут, у столиці України, знайшло своє найбільш яскраве втілення. Утім, чимало представників української інтелігенції згодом були репресовані, що дало підстави називати цей час «розстріляним відродженням». Спроби визначити нові культурні орієнтири, а також потреби промисловості, що стрімко розвивалася, обумовили виникнення розгалуженої мережі вищих навчальних закладів, наукових і проєктних інститутів.
У 1920–1930 роках Харків став провідним вузівським і науковим центром України. Концентрація наукових сил і увага влади до стану науки призвели до того, що харківські вчені стали на чолі багатьох наукових напрямів і шкіл. На особливу увагу при цьому заслуговує створений у Харкові у 1928 Український фізико-технічний інститут (нині ННЦ «ХФТІ»). Саме тут на початку існування інституту професор Д. Іваненко висловив ідею протонно-нейтронної моделі ядра, що сьогодні є загальновизнаною. Показовим явищем служить той факт, що у 1932 році саме харківськими вченими (А. Вальтером, Г. Латишевим, О. Лейпунським, К. Синельниковим), другими у світі (після Резерфорда) і першими в СРСР, було розщеплено атомне ядро. У Харкові було створено першу в Радянському Союзі (четверту у світі) кріогенну лабораторію (очолював Л. Шубников), де було розпочато дослідження в області низьких температур. Теоретичний відділ УФТІ очолював всесвітньо відомий вчений, один з провідних фізиків ХХ ст. Л. Ландау, який згодом був удостоєний Нобелівської премії.
Адміністративні методи керування, форсовані темпи перетворень мали і зворотний бік: створення диспропорцій в економіці, відставання соціальної сфери, політичний диктат і репресії. Зокрема, жертвами Голодомору 1932–1933 рр. на Харківщині стало близько 1,5 млн осіб.
Адміністративно-територіальний устрій регіону та кордони Харківської області у цей час зазнавали змін. У 1925 р. Харківська губернія була ліквідована і натомість утворено систему округів, у 1930 ліквідовано округи і відбувся перехід на двоступеневу систему управління (безпосереднє підпорядкування районів центру). У 1932 р. – перехід до триступеневої адміністративно-територіальної системи: район – область – центр. Було утворено перші п’ять областей України: Вінницьку, Дніпропетровську, Київську, Одеську та Харківську.
Харківська область отримала нинішні кордони після створення у 1937 р. Полтавської області, а у 1939 р. – Сумської, до яких увійшла частина її території. У червні 1934 р. до Києва перенесено вищі державні установи УСРР.
Друга світова війна стала суворим випробуванням для жителів регіону. Харків став другим за чисельністю населення містом (після Києва) і найбільшим промисловим центром і транспортним вузлом СРСР, який вдалося захопити нацистським загарбникам. На території Харківської області відбувалися масштабні військові дії, для її визволення здійснено 8 військових операцій. Визволення Харкова знаменувало завершення Курської битви. У роки війни Харківщина зазнала величезних матеріальних збитків (було зруйновано понад 500 промислових підприємств, комунальне господарство, транспорт). Утім, ще більш масштабними були людські втрати: на момент звільнення населення Харківщини скоротилося більш ніж у 4 рази.
У 50–80 роки ХХ ст. Харківщина стала важливим сільськогосподарським, індустріальним, транспортним і науковим регіоном. Вигідне транспортно-географічне розташування міста, відносна близькість до місць одержання сировини і палива, концентрація наукових та інженерних кадрів (на середину 70-х років ХХ ст. тут працював кожен 7 вчений України, функціонувала кожна 5 наукова установа) обумовили досить успішний розвиток Харківської області у повоєнний час. На етапі гонки озброєнь більшість підприємств машинобудівної галузі, прямо чи опосередковано, були включені у військово-промисловий комплекс СРСР. Це призвело до того, що промислові підприємства міста ще більшою мірою, ніж в інших регіонах, мали жорстку централізовану систему управління, були мало задіяні у вирішенні місцевих соціальних, екологічних та інших проблем.
Принципово новий етап історії Харківської області розпочався з моменту проголошення незалежності України у 1991 р. Нові політичні умови на фоні економічної кризи істотно вплинули на економічний розвиток Харківщини у 1990 – 2000 рр.
Харківська область є одним із провідних промислових регіонів України. Питома вага в обсязі реалізації промислової продукції Харківською областю перевищує 7% від загальнодержавного. Значне місце займають випуск енергетичного устаткування, військової техніки, верстатобудування, аерокосмічна галузь, радіоелектронна промисловість, IT-сектор сільгоспмашинобудування. Паливно-енергетичний комплекс області є провідним в Україні за обсягом енергоносіїв (газу і газоконденсату), що видобуваються, та обсягами виробництва електроенергії. В області добувається майже 47% газу України. Харківщина – один із найбільш потужних агропромислових регіонів держави. Площа сільськогосподарських угідь – 2411,3 тис. га, площа ріллі — 1927,0 тис. га (3 місце по Україні). Харківська область входить до ТОР-10 областей України за обсягами валової продукції сільського господарства. Науковою та науково-технічною діяльністю у 149 організаціях області займаються 14,9 тис. осіб. Харківська область — одна з провідних в Україні в галузі освіти. 176 тисяч студентів навчаються у 80 вищих навчальних закладах (46 державних). У 2012 році Харків був одним з чотирьох міст України, які приймали у 2012році чемпіонат Європи з футболу.
З Харківщиною пов’язана ціла плеяда видатних всесвітньовідомих особистостей. На Харківщині навчались та працювали три нобелевських лауреати – Ілля Мечников, Лев Ландау, Саймон Кузнець. Також в числі видатних діячів науки та освіти – Петро Гулак-Артемовський, Микола Костомаров, Христина Алчевська, Марин Дринов, Олександр Потебня, Дмитро Багалій, Юрій Шевельов, Юрій Кнорозов, Антон Вальтер, Борис Вєркін, Олексій Погорєлов, Борис Шрамко та інші. Серед письменників та поетів – Григорій Квітка-Основ’яненко, Михайло Петренко, Яків Щоголів, Гнат Хоткевич, Микола Хвильовий, Василь Еллан-Блакитний, Павло Тичина, Володимир Сосюра, Олесь Гончар, Григір і Григорій Тютюнники, Борис Чичибабін, Сергій Жадан та багато інших. В Харкові працювали такі видатні діячи українського театру та кіно як Лесь Курбас та Олександр Довженко. Всесвітньо відомі імена таких художників як Ілля Рєпін, Зінаїда Серебрякова, Генрік Семирадський. На міжнародних спортивних аренах Харківщину прославили олімпійські чемпіони Юрій Поярков, Яна Клочкова, чемпіон світу Олександр Гвоздик та інші.
Рішенням VI сесії Харківської обласної ради XXIII скликання 11 травня 1999 р. були затверджені герб і прапор Харківської області.
У рішенні Харківської обласної ради V скликання від 29 жовтня 2009 року №1412–V «Про відзначення Дня Харківської області» роком заснування на теренах Слобожанщини першого адміністративно-територіального утворення із центром у м. Харкові, тобто майбутньої Харківської області, визначено 1765 рік. Датою щорічного святкування Дня Харківської області визначено 19 вересня, у цей день у 1943 році Харківщина була остаточно звільнена від нацистських загарбників.
24 лютого 2022 року Харківщина під час повномасштабного вторгнення зазнала нападу російських загарбників. Близько 5:00 російські окупанти почали обстріли Харкова. Вночі проти 26 лютого були випадки прориву оборони; кілька ворожих танків зайшли у Харків, були знищені і контроль відновлено українськими військами.
8-10 вересня 2022 р. Збройні Сили України в ході масштабного контрнаступу відсунули війська російських загарбників із Балаклії, Ізюма та Куп’янська. Загалом, у результаті контрнаступу на Харківщині українські воїни звільнили більше 10 тисяч кв. км території і пів тисячі населених пунктів. Успішна операція усунула небезпеку артилерійських обстрілів для Харкова, а також загрозу для угруповання українських військ у Донецькій області.
Указом Президента України № 111/2022 від 6 березня 2022 р. адміністративному центру Харківської області – місту Харків було присвоєно почесну відзнаку «Місто-герой України».