전라북도는 삼한 중 마한국의 중심지로서 마한국 총54개 부족국가 중 15개가 위치하였으며 삼국시대에는 백제에 속하게 되었다. 백제가 지방에 정방제를 성치하여 통치할 때 그 중 중방(고섭성-고부지방)이 본 도의 중심지였다.

백제가 정방제를 설치하여 통치할 때 중방(고섭성-고부지방)이 전라북도의 중심지였으며, 별궁으로 추정되는 익산시 왕궁리 유적 발굴로 무왕의 묘가 발견되는등 웅진(충청남도 공주시), 사비성(충청남도 부여군), 위례성(서울특별시)에 이은 백제의 중심지로 추정되고 있다.

660년(백제 의자 20년) 나·당연합군에 의하여 백제가 패망함으로써 당나라 웅진도독부의 통치를 받았다.

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백제가 망한후 전라북도에는 보장왕의 아들 보덕왕 고안승(高安勝)과 그의 친족조카 대문(大文)을 비롯한 고구려 왕족과 그외 귀족, 유민 등이 674년 익산에 고구려를 계승한 보덕국(報德國)을 세웠다.

676년(신라 문무대왕 16년), 보덕국도 매소성 전투 등에 참가하여 신라가 당나라를 격퇴하는데 관여하였다. 전라북도는 신라에 병합되었다.

683년 보덕국의 장군이자 보덕왕의 친족조카 대문이 신라에 반기를 들고 보덕국의 치소였던 익산 토성(보덕성)에서 거병하여 대문의 난을 일으켰다.

685년 신라는 대문의 난을 진압하고 보덕국을 멸망시켰다. 신라는 얼마지나지 않아 전국에 9주 5소경을 편성하고, 보덕국의 고구려 귀족과 유민들을 5소경 중 하나인 남원경(남원시)에 편입하였다.

892년(진성대왕 6년), 견훤이 후백제를 세우고 완산주(현 전주)에 도읍을 정한 후 40여년간 후백제 관할이었다. 936년 후백제 신검(神劍) 대에 고려로 통합되었다.

996년(고려 성종 14년) 전국을 10도로 나눌 때 본 도는 강남도(江南道)라 칭하고 4주(전주-전주지방, 영주-고부지방, 순주-순창지방, 마주-옥구지방)를 설치하였다.

1018년(현종 9년)에 전국을 5도 양계(兩界)로 크게 나누면서 강남도(전북)와 해남도(전남)를 합하여 전라도라 칭하고 전주에 안찰사를 두었다.

1392년 조선이 건국되면서 전주지역이 왕실 집성촌이 되었다.

1413년 태종 13년 전국 행정구역을 8도제로 정비하면서 전라도는 전주에 관찰사를 두고 현재의 전라북도, 전라남도, 제주도 일대의 1부(府) 4목(牧), 4도호부(都護府), 12군(郡), 31현(縣)을 관할하였다.

1896년 고종 33년 전국을 13도로 나누면서 전라도는 전라남·북도로 분리되고 전라북도는 26군으로 구성되었다.

  전라북도 (일제강점기) 문서를 참고하십시오.

1910년 옥구군을 군산부로 개편하면서 1부 27군이 되었다.

1914년 부·군을 통폐합하여 1부(군산) 14군(전주·익산·옥구·김제·정읍·고창·남원·순창·임실·장수·진안·무주·부안·금산)이 되었다. 행정구역 조정으로 구례군이 전라남도로 편입되었고, 개야도, 어청도 등 충청남도에 속해 있던 일부 지역이 전라북도로 편입되었다.

1935년 전주군 전주읍이 전주부로 승격되고, 전주군은 완주군으로 개칭되었다.

1947년 익산군 이리읍이 이리부로 승격되었다.

1949년 군산부, 전주부, 이리부가 각각 군산시, 전주시, 이리시로 개칭되었다.

1962년 금산군이 충청남도로 편입되는 등 행정구역 조정이 있었다.

1963년 전라남도 영광군 위도면이 전라북도 부안군으로 편입되는 등 행정구역 조정이 있었다.

1981년 정읍군 정주읍, 남원군 남원읍이 각각 정주시, 남원시로 승격되었다.

1989년 김제군 김제읍이 김제시로 승격되었고, 전주시에 완산구, 덕진구가 설치되었다.

1995년 군산시와 옥구군을 군산시로, 이리시와 익산군을 익산시로, 정주시와 정읍군을 정읍시로, 남원시와 남원군을 남원시로, 김제시와 김제군을 김제시로 통합하였다.

2024년 1월 18일 전북특별자치도가 출범되어, 현재의 전라북도가 폐지될 예정이다.