Întregul nord-est al Europei a fost inițial acoperit cu păduri similare Pădurii Białowieża. Până în secolul al XIV-lea, deplasarea prin acești codri era limitată la rutele de pe râuri; drumurile și podurile au apărut mult mai târziu. Drepturi de vânătoare limitate au fost acordate în pădure în secolul al XIV-lea. În secolul al XV-lea, pădurea a devenit proprietatea regelui Władysław al II-lea Jagiełło. Un conac din lemn construit în Białowieża a devenit refugiul său în timpul unei pandemii de ciumă în 1426. Prima înregistrate lege atestată istoric privind protecția pădurii datează din 1538, când un document emis de Sigismund I a instituit pedeapsa cu moartea pentru braconajul zimbrilor. Regele a construit și un nou conac de vânătoare din lemn într-un sat din Białowieża, care a devenit eponim pentru întregul complex. Deoarece Białowieża înseamnă „turnul alb”, denumirea de Puszcza Białowieska se traduce ca „pădurea turnului alb”. Turnul din Kamenec⁠(d) din Belarus, construit din cărămidă roșie, este și el denumit „Turnul Alb” (Belaja Veža) chiar dacă acesta nu a fost niciodată alb, probabil luându-și numele de la pušča.[1]

Pădurea a fost declarată rezervație de vânătoare în 1541 pentru a proteja zimbrii. În 1557, s-a emis carta pădurii, în care se instituia o comisie specială pentru a examina utilizarea pădurii. În 1639, regele Vladislav al IV-lea a emis „decretul regal pentru pădurea Białowieża” (Ordynacja Puszczy J.K. Mości leśnictwa Białowieskiego). Documentul îi elibera pe toți țăranii care trăiau în pădure, în schimbul serviciului lor ca osocznicy (pădurari regali). Ei au fost scutiți de impozite în schimbul îngrijirii pădurii. Pădurea a fost împărțită în 12 zone triunghiulare (straże) cu un centru în Białowieża.

 O parte din pădurea virgină cu cun stejar de 450 de ani, mort, în Parcul Național Białowieża, Polonia

Până în timpul domniei regelui Ioan al II-lea Casimir, pădurea a fost în cea mai mare parte nepopulată. În secolul al XVII-lea însă, au fost înființate mai multe sate mici pentru exploatarea zăcămintelor locale de minereu de fier și pentru producția de smoală. Satele erau populate cu coloniști din Mazovia și Podlasia și multe dintre ele încă mai există.

După împărțirea Poloniei, țarul Pavel I a transformat toți pădurarii⁠(d) în iobagi și i-a predat diverșilor aristocrați și generali ruși, împreună cu părțile de pădure în care trăiau ei. S-a permis și intrarea în pădure a unui număr mare de vânători, toate legile de protecție fiind abolite. După aceasta, numărul de zimbri a scăzut în 15 ani de la mai mult de 500 la sub 200. În 1801, țarul Alexandru I a reintrodus rezervația și a angajat un număr mic de țărani pentru a proteja animalele, și până la 1830 erau 700 de bizoni. Majoritatea pădurarilor (500 din 502) au luat parte la revolta din noiembrie 1830-31, iar posturile lor au fost eliminate, ceea ce a făcut ca protejarea pădurii să nu mai existe efectiv.

Țarul Alexandru al II-lea a vizitat pădurea în 1860 și a hotărât să repună zimbrii sub protecție. Din ordinele lui, localnicii au ucis toți prădătorii⁠(d): lupi, urși și râși. Între 1888 și 1917, țarii ruși dețineau toată pădurea virgină, care a devenit rezervația imperială de vânătoare. Țarii trimiteau zimbri drept daruri în diverse capitale Europene, în timp ce, în același timp, populau pădurea cu cerbi, elani și alte animale aduse din tot imperiul. Ultima mare vânătoare țaristă a avut loc în 1912.

Distrugerile cauzate de războaiele din secolul al XX-lea, și restaurarea  Zimbri în Pădurea Białowieża

În timpul Primului Război Mondial, pădurea a suferit pierderi grele. Armata germană a ocupat zona în august 1915 și a început să vâneze animale. Pe parcursul a trei ani de ocupație germană, s-au construit 200 km de cale ferată în pădure pentru a sprijini industria locală. S-au construit trei fabrici de cherestea⁠(d), la Hajnówka, Białowieża⁠(d) și Grodek⁠(d). Până la 25 septembrie 1915, cel puțin 200 de zimbri fuseseră uciși, și a fost emis un ordin care interzicea vânătoarea în rezervație. Cu toate acestea, soldații germani, braconieri și bande sovietice au continuat măcelul până în februarie 1919, când zona a fost capturată de armata poloneză. Ultimul zimbru fusese ucis cu doar o lună mai devreme. Au fost împușcați și mii de cerbi și mistreți.

După războiul polono–sovietic din 1921, nucleul pădurii a fost declarat rezervație națională. În 1923, profesorul Józef Paczoski, pionier al fitosociologiei⁠(d), a devenit director științific al rezervațiilor forestiere din Pădurea Białowieża. El a efectuat studii detaliate ale structurii vegetației forestiere.[2][3][4]

În 1923 se știa că doar 54 de zimbri mai supraviețuiau în grădinile zoologice din întreaga lume, și că niciunul dintre ei nu se afla în Polonia. În 1929, o mică turmă de patru zimbri a fost cumpărată de statul polonez de la diverse grădini zoologice și din Caucazul de Vest⁠(d) (de unde zimbrul avea să dispară după doar câțiva ani; aceste animale erau dintr-o subspecie caucaziană puțin diferită (Bison bonasus caucasicus⁠(d)). Majoritatea pădurii a fost declarată parc național în 1932.

Reintroducerea s-a dovedit reușită, și în 1939 erau 16 zimbri în Parcul Național Białowieża. Doi dintre ei, de la grădina zoologică din Varșovia, erau descendenți ai unei perechi dată cadou ducelui de Pszczyna de către țarul Alexandru al II-lea în anul 1865.

 Poteca Stejarilor Regali, Pădurea Białowieża

În 1939 localnicii etnici polonezi au fost deportați în zone îndepărtate ale Uniunii Sovietice și înlocuiți cu pădurari sovietici. În 1941, pădurea a fost ocupată de germani și sovieticii au fost expulzați. Hermann Göring dorea să creeze cea mai mare rezervație de vânătoare din lume. După iulie 1941, pădurea a devenit refugiu atât pentru partizanii polonezi cât și pentru cei sovietici, și autoritățile naziste au organizat execuții în masă. Câteva morminte de oameni care au fost uciși de către Gestapo mai pot fi încă văzute în pădure. În iulie 1944, zona a fost eliberată de Armata Roșie. Trupele Wehrmachtului, în retragere, au demolat conacul de vânătoare istoric Białowieża.

După război, o parte din pădure a fost împărțită între Polonia și RSS Bielorusă a Uniunii Sovietice. Partea sovietică a fost pusă sub administrație publică, în timp ce Polonia a redeschis Parcul Național Białowieża în 1947.

 Stema Belavežskaja Pušča de pe plicul pretimbrat Belarus, 2009: a 600-a Aniversare a statutului de rezervație pentru Belavežskaja Pušča

Belovejskaia Pușcea a fost protejată în temeiul deciziei nr. 657 a Consiliului Comisarilor Poporului al Uniunii Sovietice din 9 octombrie 1944; ordinului nr. 2252-P al Consiliului de Miniștri al URSS-ului, 9 august 1957; și decretului nr. 352 al Consiliului de Miniștri al RSS Bieloruse, 16 septembrie 1991.

În 1991, Acordurile de la Belaveja, o decizie de a dizolva Uniunea Sovietică, au fost semnate la o întâlnire în partea belarusă a rezervației, de către conducătorii Ucrainei, Rusiei și Belarusului.