大理州历史悠久，早在西汉武帝元封二年（公元前109年），境内就设有叶榆（今大理）、云南（今祥云）、邪龙（今巍山）、比苏（今云龙）、嶲唐（今云龙漕涧和保山部分地区）等5县，归益州郡管辖。东汉永平十二年（公元69年），又在今永平县地增设博南县，隶永昌郡。蜀汉建兴三年（公元225年）春三月，诸葛亮南征云南后，在今祥云县增设云南郡，下辖7县，大理州有云南、邪龙、叶榆等3县。另永昌郡下有博南、比苏、雟唐等3县。大理州共有6县。两晋时，又在今大理市属的洱海以东和宾川县的部分地区增设东河阳县，隶东河阳郡，此时大理州境内已有3郡（西河阳郡、东河阳郡、云南郡）和8县（云南、邪龙、叶榆、博南、比苏、雟唐、云平、东河阳县）。
隋代，在大理设越析州（治所今宾川），县没有变化。
唐初，在云南设南宁州总管府（后改都督府），大理改属戎州都督府（治所驻今四川宜宾）。唐高宗麟德元年（公元664年），在姚州（今楚雄姚安县）设姚州都督府，大理归属姚州都督府管。大理地区先后设有浪穹州（今洱源）、邓赕州（今洱源县邓川）、越析州（今宾川）、沙壹州、阳瓜州、蒙舍州（均在今巍山、南涧境内）、双祝州、江东州（在今弥渡）、匡州（今祥云）、曾州（今凤仪）等羁縻州。唐初，在大理洱海地区，同时出现了六个较大的部落，史称“六诏”。即蒙舍诏（因在六诏之南，又称南诏）、蒙嶲诏、施浪诏、浪穹诏、邓赕诏、越析诏。唐开元二十五年（公元737年），在唐王朝的支持下，南诏统一六诏，建立南诏国地方政权，并臣属于唐，和唐相始终，传王位13主，历253年（从南诏始祖细奴罗受张氏禅让于公元649年即位起算，也有165年。
宋代，段氏建立大理国，臣属于宋。大理国从后晋天福元年（936年）建立至元宪宗三年（公元1253年）灭亡，历时317年，其中在大理国政权之前，在大理的历史上先后更迭过大长和国、大天兴国、大义宁国3个短暂的地方政权，历时34年。
元代，建立云南行省，云南的政治中心由大理移到昆明。元初大理设立大理上万户府、大理下万户府，相当于今地州一级的机构，后改为大理路，“领司一、县一、府二、州五，府领一县，州领二县”；在鹤庆增设鹤庆路军民府，领剑川县。
明代，在今大理州境内设立3府（大理蒙化、鹤庆）、4州（宾川、赵州、云龙、邓川）、6县（太和、浪穹、云南、剑川、定边、永平）、1个十二长官司（今祥云县楚场4）。
清代，基本沿袭明代府州县不变，将属楚雄府的定边县（今南涧）裁归蒙化府（今巍山）。民国3年（1914年），裁府州为县，大理州境内设12县：大理、凤仪、洱源、剑川、鹤庆、云龙、永平、漾濞（新设）、蒙化、弥渡（新设）、祥云、宾川。民国后期，在今巍山、大理、鹤庆设置3个政专员公署，巍山下辖今临沧地区大部分属县，大理下辖今大理州所属大部分县，鹤庆下辖今丽江地区属县。
