三门峡市是华夏民族发祥地之一。早在旧石器时代，这里就留下了人类祖先的足迹，活动地点分布在陕县的三岔沟、侯家坡；灵宝市的邢家庄、孟村、朱阳、营里、卫家磨；渑池县的南村和卢氏县的雷家村及湖滨区青龙涧河一带。进入新石器时代，人类活动范围更广泛，遗址在辖区内广为分布。距今6000年前，出现了较大的氏族部落。
公元前21世纪至前13世纪，是夏商王朝统治的中心区域。
西周时属焦国、虢国，春秋先属虢后属晋。战国时分属韩、秦、魏。秦庄襄王元年(公元前249年)秦国置三川郡，市辖区属之。
西汉高帝二年(公元前205年)改三川郡为河南郡，市辖区属之。西汉元鼎四年(公元前113年)置弘农郡，领治11县。新朝始建国年间(9～13年)，弘农郡改称右队。地皇二年(21年)，湖县(原属京兆尹)归右队。东汉光武帝建武七年(31年)右队复称弘农郡，领9县。郡属司隶校尉部。
魏文帝曹丕受禅后，改弘农郡为恒农郡，领9县。
西晋时期(265～317年)改恒农为弘农郡，领6县。卢氏县、陆浑县、新安县3县他属。
南北朝时期(420～589年)，南朝刘宋将军薛安都北伐，在弘农设置弘农郡，领弘农县、宜阳县、卢氏县、陕县、曲阳县、渑池县。少帝景平初(423年)郡被北魏攻克。
北魏把弘农郡名改为恒农郡，太和十一年(487年)郡治由恒农迁到陕城，领陕中县、北陕县和崤县，郡属陕州；设渑池郡，领俱利、北渑池二县，郡属陕州。太和十四年(490年)设置朱阳郡，领朱阳、黄水二县，郡治黄水，孝昌二年(526年)郡省。正始二年(505年)置石城县，不久升为郡，领同堤一县，郡属陕州。永熙三年(534年)，设置西恒农郡，领弘农一县，郡属陕州。北魏(396～534年)时期在卢氏县置有汉安郡。
西魏大统二年(536年)再置朱阳郡，北周保定二年(562年)废。
北周明帝二年(558年)在湖城县置阌乡郡，领阌乡一县。隋开皇三年(583年)废郡。
西魏(535～556年)置有义川郡，郡属义川州，开皇初(581年)郡废，三年(583年)义川州改称虢州，大业三年(607年)州废为县，属河南郡。
隋朝义宁元年(617年)置弘农郡，领弘农、卢氏、朱阳、长泉4县。
唐朝武德元年(618年)改弘农郡为陕州，领陕、硖石、灵宝等8县；置虢州，改凤林郡为鼎州，贞观八年(634年)废鼎州入虢州。虢州领弘农、卢氏、阌乡、玉城、朱阳、湖城6县。
五代十国时期(907～960年)，市辖区属镇国军和保义军。
宋(960～1279年)时，陕州领有陕、灵宝、湖城、阌乡等7县；虢州领有卢氏县、虢略县、朱阳县等4县。
金贞元二年(1154年)割虢州为陕州支郡，各领县如旧。升渑池县为韶州，领利津一县。
元代至元八年(1271年)废韶州为县。陕州属河南府路，领有5县。废虢州。
明代(1368～1644年)，陕州领有阌乡县和灵宝县，州属河南府。
清初沿袭明制，雍正二年(1724年)升陕州为直隶州。十二年后领有卢氏县、灵宝县和阌乡县。州属河陕汝道。
中华民国元年(1912年)设豫西观察使，不久改为道尹，市辖区属河洛道。21年(1932年)设河南省第十一行政督察专员公署，管理陕县、灵宝县、卢氏县、阌乡县、渑池县等7县。
1945年1月，建立中国共产党领导下的河南(豫西)第二专员公署，公署下辖有渑池县、陕县等5县抗日民主政府。1945年9、10月间撤销。1946年7月，豫鄂陕第四专员公署成立，辖有卢灵洛县、卢嵩县、卢灵县、卢洛(南)县、卢洛(宁)灵县、栾川县等县政府。12月，卢灵洛县政府改为卢(氏)灵(宝)洛(南)中心县政府，辖卢嵩(县)、卢灵(宝)、卢洛(宁)和栾川(1947年1月后)4个县政府。四专署隶属豫鄂陕行政公署。1947年9月，豫陕鄂第一行政督察专员公署成立，下辖陕县、灵宝县、卢氏县和阌乡县4个县政府。专署隶属豫陕鄂边区行政公署。1948年6月，豫陕鄂第一行政督察专员公署改称陕南一专署，下辖卢氏县、灵宝县、阌乡县、栾川县4个县政府，专署隶属陕南行政公署。1948年7月，陕南一专署更名为豫西七专署。1949年2月，又更名为豫西三专署。均属豫西行政公署领导，下辖卢氏县、灵宝县、阌乡县、陕县等5个县政府。1949年3月，豫西三专署改称陕州专员公署，隶属中原临时人民政府，5月，河南省人民政府成立，隶属河南省人民政府。专署辖卢氏县、灵宝县、阌乡县、陕县、渑池县等7个县政府。1952年4月，陕州专员公署与洛阳专员公署合并，称洛阳专员公署。1957年3月，国务院批准设立三门峡市，归河南省直接管辖。1958年12月，三门峡市由洛阳地区代管。1959年11月，陕县建置撤销，并入三门峡市。1961年10月，恢复陕县建置，三门峡市降为县级市。1986年1月，三门峡市复升为省辖市，辖渑池县、陕县、灵宝县、卢氏县，代管义马市，5月设立湖滨区。1993年5月,灵宝县撤县改市。目前，三门峡市辖渑池县、陕县、卢氏县、湖滨区，代管灵宝市、义马市。
