Det er funnet rester av steinalderbosettinger over nesten hele fylket. Helleristninger av elg er funnet ved Mjøsa i Ringsaker. Det eldste bronsealderfunnet i Norge er også gjort i Ringsaker. Jernalderfunn er gjort over hele fylket, spesielt mange fra vikingtida. Gravhauger finnes fra bronsealder frem til kristen tid. Det er gjort arkeologiske funn fra førhistorisk tid på at germansk kultur nærmest mangler i merovingertida og at samene må ha dominert Østerdalen i hvert fall frem mot år 700 etter Kristus (Narmo 2000). Solør skal ha vært et mektig kongerike mellom 300 og 800 etter Ynglingesagaen å dømme. Ved Åker gård, tre kilometer øst for Hamar sentrum, utviklet det seg en bylignende struktur med marked, ting og hov allerede på 500-tallet. I vikingtida flyttet dette senteret seg til Storhamar, som senere fikk oppført en domkirke på grunnen. På dette stedet kan det rundt 1050 være slått mynt. På samme sted ble det bispesete fra 1152. Fylket var involvert i samtlige av Norges og Danmark-Norges kriger. Svartedauden tok sin tributt i rikt monn, og var her som ellers en nedgangstid. Rett før reformasjonen forsvant Hamar som marked, og ved reformasjonen 1536 forsvant bispesetet. Viktige kamper mellom tyskere og nordmenn fant sted ved Midtskogen og Kongsvinger i april 1940. Tyske bombefly utslettet Elverum april 1940. Både kongen, kronprinsen og regjeringen flyktet først til Elverum og seinere til Nybergsund i Trysil da krigen brøt ut. Allerede i vikingtiden og nesten 1000 år fremover hørte Solør (med Vinger) inn under Raumafylke og senere Akershus len. Odalen hørte da til Øvre Romerike og gikk derfor også inn under Raumafylke og senere Akershus len. Ikke før langt inn på 1700-tallet kom Solør (med Vinger) og Odalen inn under det vi i dag kjenner som Hedmark fylke.