前221年，秦朝开始经营西南，在西南地区建立行政机构，自此开始中央王朝对大理的统治；汉时（前109年），汉武帝出兵击败了“昆明之属”各部落，并在大理地区设置了叶榆县，开辟了中国南方丝路，使得大理成为了四川通往印度的“南方丝路”中转站。
三国时期，云南、贵州以及四川西南部被称为南中，归属蜀国。后，孟获叛乱，诸葛亮妙计七擒之，平定叛乱，并在大理地区重建云南郡。
隋朝时期，597年，昆明发生叛乱，隋以史万岁平之；唐时贞观年间，唐王朝设置了戎州都督府，大理地区各县均归其管辖。
公元七世纪，洱海周围出现了蒙崔、越析、浪穹、邓赕、施浪和蒙舍等六个“诏”（部落），六诏在唐支持下，建立南诏政权。南诏与唐王朝之间关系密切。后来，由于南诏力量日益强大，与唐朝矛盾日趋激烈，终于在公元749年和公元754年，双方发生大规模战争，史称“天宝战争”。后经过双方努力，公元794年举行“苍山会盟”，双方重归于好。
南诏后期，宫廷内乱，终于国家在混乱之中分崩离析。南诏国就此消亡。
937年，通海节度使段思平联合滇东三十七部进军大理，建立了大理国。大理国基本继承了南诏的疆界。大理国统治云南达300多年，期间曾受宋王朝的“云南八国都王”等封号。
公元1253年，忽必烈率元兵，由上关进逼大理城。1254年春，忽必烈班师北还，兀良合台留镇云南。
公元1254年，兀良合台继续进军，先后平定了大理国的五城、八府、四郡及乌、白蛮37部，在昆泽（今宜良）俘获大理王段兴智，大理国亡。
至元十一年（1274年），元朝委任赛典赤为云南平章政事，来云南建立行省。赛典赤撤销了原来的万户、千户、百户军事性的建置，改设路、府、州、县，建立了云南诸路行中书省，置路三十七、府二、属州五十四、属县四十七，尚设立了甸、寨、军民府等。元代在云南建立行省，标志着中央王朝对云南统治迈进了一大步，形成了“行省有令则布天下，郡县有请则为达于省”的政令统一局面。元代云南行省时期，今大理州地域分属于大理路、鹤庆路、威楚路和云龙甸军民府。大理路：至元七年（1270年），元朝并大理上下二万户府为大理路，治所在今大理城，领有一县、二府、五州。
1276年改府为路，云南正式成为行省级区划的名称。
洪武十五年（1382年），明军袭破大理城，朝廷改行省为云南等处承宣布政使司，领诸府州县司；置诸指挥使司，领诸卫所；置提刑按察司，分巡安普、临元、金沧、洱海四道，并察诸府州县司卫所，称为“三司”。今大理州地域分隶于大理府、鹤庆府、蒙化府、永昌府和楚雄府。
清朝时期，今大理州地域分别隶属于大理府、丽江府、永昌府和蒙化府直隶厅。鄂尔泰任云贵总督时，进行了大规模的“改土归流”，大理地区被划为云南的内陆。《蛮司志》卷八载：“版籍其地，加以经化，创置云南、楚雄、临安、大理诸府为内陆；更以元江、永昌之外麓川、车里诸地为西南夷，一如旧时成都之视滇池。”大理府为迤西道治所，大理提督驻地，领4州、3县、1长官司。领州：赵州、邓川州、宾川州、云龙州；领县：太和县、云南县、浪穹县；长官司：十二长官司。
1911年，昆明“重九起义”后成立了云南省军政府。大理地区隶属于滇西道，后归属腾越道。
新中国成立后，于1950年2月1日，大理专员公署建立，辖下关、大理、凤仪、邓川、宾川、祥云、弥渡、蒙化、云县、缅宁、顺宁（凤庆）、永平、漾濞、云龙、洱源15县市。
