بر اساس شواهد و مدارک باستان شناسی، استان کرمانشاه، جزو اولین زیستگاه های انسان و از مراکز مهم جمعیتی در زاگرس میانی، به شمار می رود. تمامی ادوار زندگی انسان از دوره سنگی و دوره های تمدن پیش از تاریخ تا تشکیل حکومت های بزرگ، سیر تحول خود را در این محدوده طی کرده است. براساس مدارک موجود باستان شناسی، انسان های اولیه، حدود ۹ هزار سال پیش پس از ترک زندگی غارنشینی و روی آوردن به یک جا نشینی، این منطقه را به عنوان محل سکونت خود انتخاب کرده و در آن جا ساکن شدند. بنابراین می توان گفت؛ نخستین روستای خاورمیانه در دوران نوسنگی از سال ۹۸۰۰ ق. م تا ۷۴۰۰ ق. م، در این منطقه شکل گرفته است. 
پس از مهاجرت اقوام آریایی در هزاره سوم و چهارم ق. م، دامنه کوه های زاگرس این منطقه به یکی از مراکز مهم تجاری و بازرگانی تبدیل شد. بازرگانان این منطقه با بازرگانان شوش و بین النهرین داد و ستد و تبادل کالا داشتند. این مهاجرت تاریخی بعدها به مهاجرت «گوتی» یا «کاسی» مشهور شد.
ذکر طوایفی که در زاگرس سکونت داشته اند در کتیبه های سارگن پادشاه اکد که در سالهای ۲۰۳۰ تا ۲۰۴۸ ق. م، بر جنوب بین النهرین حکومت داشت، آمده است. ساکنان این منطقه شامل طوایفی به نام لولوبی، گوتی، منابی، نایری، آمادا، پارسوا هستند. لولوبی ها از اجداد لرهای ایران هستند که در گذشته در سرپل ذهاب و سلیمانیه کردستان عراق که بخشی از ایران محسوب می شد، ساکن بودند. 
در دوره ساسانی، استان کرمانشاه بیش از هر دوره دیگری از اعتبار و رونق خاصی برخوردار بود. شهریاران ساسانی به علت نزدیکی این منطقه به پایتخت آن ها یعنی تیسفون ایام تابستان را در قصرهای ییلاقی این منطقه می گذراندند. این استان در گذشته به عنوان دومین پایتخت ساسانیان مورد توجه حکومت بود و همین باعث به جا ماندن آثار بسیار زیاد و ارزشمندی در این استان مانند طاق بستان، کتیبه بیستون و معبد آناهیتا شده است.
کرمانشاه در متون کهن پهلوی از جمله کارنامه اردشیر بابکان که مهم ترین سند پهلوی جهان است به نام «کردان شاه» آورده شده است. نام کرمانشاه یا کردان شاه را بهرام چهارم ساسانی که به مدت ۱۱ سال، حکومت ساسانی را بر عهده داشت- از سال۳۸۸   تا ۳۹۹ میلادی- بر این منطقه گذاشته است. سیستم حکومتی ایران باستان به این گونه بود که تمامی شهرها پادشاهی از همان منطقه داشتند و همه این پادشاهان زیر نظر شاه شاهان که شاهنشاه نامیده می شده بودند. کتب باستانی ایران ساخت کرمانشاه را به طهمورث دیو بند نسبت داده است. 
پس از حمله اعراب به ایران به فرماندهی سعد جریر در سال ۶۴۰ م، و فتح کرمانشاه، این منطقه به کلی ویران و از جمعیت آن کاسته شد، درپی این حملات مردم کرمانشاه به شهر دینور مهاجرت کردند و بعد از آن از اوایل قرن دوم هـ. ق، مردم کرمانشاه شهری در حاشیه رود قره سو ساختند و در زمان حکومت عباسیان به علت موقعیت استراتژیک خود یکی از چهار شهر مهم عراق عجم به حساب می آمد.
کرمانشاه در دوره حکومت سلجوقی ها به طور رسمی کردستان نامیده شد. با حمله سپاه مغول به ایران در سال ۱۲۲۰ م، بار دیگر این منطقه ویران شد و در زمان لشکرکشی هلاکوخان به بغداد خسارات زیادی را متحمل شد. 
در دوران صفویان و در زمان حکومت شاه صفی، جنگ های میان دولت ایران و دولت عثمانی با انعقاد قرارداد ذهاب در سال ۱۰۱۸ هـ. ش، پایان یافت و بدین ترتیب کرمانشاه از عصر شاه صفی تا پایان دوره صفویه دورانی از آرامش همراه با پیشرفت اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی را گذراند. 
در عصر افشاریه؛ به دلیل وجود توپخانه نادری در کرمانشاه این شهر اهمیت نظامی یافت و به جبهه جنگ نادر شاه با دولت عثمانی تبدیل شد. 
در دوران زندیه، این منطقه توسط، الله قلی خان زنگنه اداره می شد ولی در پی مرگ کریم خان، وی به عنوان یکی از مدعیان قدرت، برای دستیابی به تاج و تخت باعث بروز جنگ و وارد آمدن خسارت های فراوان در منطقه شد. 
دولت قاجار نیز خدماتی را برای کرمانشاه به ارمغان آوردند. فتحلیشاه قاجار برای کوتاه کردن دست عثمانی ها در سال ۱۱۸۴ هـ. ش، فرزند خود محمد علی میرزای دولتشاه را برای سرکوب تجاوزهای عثمانی به حکومت کرمانشاهان منصوب کرد. در پی این انتصاب، وی این شهر را پایتخت خود قرار داد و بناهای بسیاری از جمله: دیوانخانه، حمام ها، مساجد و بسیاری دیگر را ساخت. فرزند دولتشاه بستان السیاحه،  ۲۵ سال حاکم کرمانشاه بود و در راه آبادانی شهر کوشش نمود. بنای بازار مسقف فعلی و مسجد عمادالدوله یادگاری اوست. 
کرمانشاه در جنگ جهانی اول و دوم به تصرف نیروهای خارجی درآمد و پس از پایان جنگ تخلیه شد. صدمات و خسارت های وارد شده به کرمانشاه و حتی کتیبه جهانی بیستون نشان دهنده ولی این جریان؛ اهمیت و موقعیت سوق الجیشی این منطقه در آن دوره بوده است .
در سالهای ۱۳۰۰ تا ۱۳۲۰ با روی کار آمدن رضاشاه پهلوی حکومت مرکزی توانست تا اندازه‌ای نفوذ و قدرت خود را در سراسر ایران تامین نماید و به آبادانی این منطقه در این دوره افزوده شد. 
متأسفانه در طول مدت ۸ سال جنگ تحميلى عراق عليه ايران، بار دیگر اين استان متحمل خسارت‌هاى فراوانى گردید. که طى سال‌هاى بعد از جنگ مرمت و بازسازى شدند.