考古发现，距今约3万年左右，延安已有晚期智人“黄龙人”生息。
夏，今延安地区属雍州。
商，属鬼方。
春秋时，延安是白狄部族居住地。
战国，前期属晋，后属魏，再归秦。
秦汉，该境属高奴县，隶上郡（郡治肤施，今榆林市南）。
新始建国元年（9），改高奴县为平利县。
东汉复名高奴县。
三国，延安为羌胡所据。
魏晋，义熙三年（407），匈奴铁弗部赫连勃勃建立大夏国，其在延安城东修筑丰林城（今宝塔区李家渠镇周家湾村）。
北魏太安二年（456）在南部设临真县，隶北雍州定阳郡；西部设沃野县。
太和元年（477），东部设广武县，并设遍城郡，领广武、沃野2县。
北魏延昌二年（513）设东夏州，领遍城郡、朔方郡、定阳郡、上郡；西魏大统三年（537）分临真县、真川县，并设神木郡，领真川、临真2县，同年，分广武县置文安县，隶文安郡。
延安县，西魏为广安县。
恭帝元年（554），改东夏洲为延州。
隋唐，隋大业元年，因避太子杨广名讳改广安县为延安县。
隋大业三年（607），废延州，改延安州为延安郡，郡治肤施，领肤施、广安等11县。
唐武德元年（618）改延安郡为延州总管府。
武德二年（619）复改延州总管府为延安郡。
乾元元年（758）再改为延州。
安史之乱后，延州隶属鄜坊节度使府。
五代后梁时，属忠义节度使府、彰武军节度使府。
宋代，置鄜延路领延州。
宋元祐四年（1089），升延州为延安府。
金、元、明，置鄜延路、彰武军总管府、延安府。
清仍设延安府。
1913年，废延安府，隶榆林道。
1928年，撤道，各县由省直辖。
1935年9月，延安南北各县分属国民政府陕西省第三、第二行政督察区。
1935年11月，称陕甘省和陕北省。
1937年9月，陕甘宁边区成立，10月，成立延安市政府，直隶于边区政府。
1942年11月，设延属分区，1月成立行政督察专员公署。
1949年5月，撤延属分区，设陕北行政区。
建国后，1950年5月，撤销陕北行政公署，成立陕西省延安分区行政督察专员公署；同年10月，改称陕西省人民政府延安专员公署。
1955年5月，又改称陕西省延安专员公署。
1968年8月18日，成立延安专区革命委员会。
次年9月，延安专区改称延安地区。
1978年延安地区革命委员会撤销，成立延安地区行政公署。
1996年11月5日，国务院批准撤销延安地区，设立地级延安市。