Aclan Bey'in oğlu olduğu düşünülen Demirhan Bey hükümdar olduğu dönemde kardeşi Yahşi Bey de Bergama taraflarını yönetmektedir. Diğer kardeşi Dursun Bey ise Osmanlı hükümdarı Orhan Gazi'ye sığınmıştır. Dursun Bey, Orhan Gazi'ye Karesi Beyliği'ne saldırırsa Balıkesir, Edincik ve Bergamayı vereceğini ve kendisinin sadece Kızılca Tuzla ile Makhram'ı alacağını söylemiştir. Makhram denilen yer ise Makhramion yani Behram Kale batı yakınında, Strabon'un andığı Tragasai Tuzlası'dır. Bu teklifin üzerine Orhan Gazi, Dursun Bey ile birlikte Balıkesir'e doğru gelmiştir. Orhan'ın hareketini duyan Demirhan Bey, Balıkesir'den Bergama'ya kaçmıştır. Burada Dursun Bey kaleden atılan bir ok yüzünden ölmüştür. Karesi'nin Osmanlı'ya ilhakı 1361 yılında Çanakkale'nin alınmasıyla tamamlanmıştır. Karesi ümerâsı, Osmanlı egemenliğine geçtikten sonra Orhan Bey'in oğlu Süleyman Gazi'ye Rumeli'ye geçişinin gerek hazırlık döneminde gerekse icraat sırasında yardım etmişler ve destek olmuşlardır.

Karesi Beyliği'nin tarih sahnesinden çekilişi ve yerini henüz devlet olma aşamasında bulunan Osmanlı Beyliği'ne bırakışı, ileride güçlü bir devlet hâline gelecek olan Osmanlılar için askeri ve siyasi genişleme açısından önemli bir adım olmuştur. 

Karesi, Osmanlı'ya ilhak olduktan sonra müstakil bir sancak yapılıp yönetimi Süleyman Gazi'ye verilmiştir. Yıldırım Bayezid, Saruhanoğulları Beyliği'ni 1390'da ele geçirdikten sonra Saruhan ve Karesi'yi birleştirerek oğlu Ertuğrul'a vermiş, daha sonra buranın yönetimine Bayezid'in oğullarından bir diğeri olan İsa Bey getirilmiştir. Bir süre sonra Saruhan ve Karesi tekrar ayrılmıştır. 1393 yılında Karesi Sancağı, aynı yıl kurulan Anadolu Eyaleti'ne bağlanmıştır. 1402 tarihli Ankara Muharebesi'nde Karesi kuvvetleri, Osmanlı büyük ordusunun sağ kolunda bulunmuştur. Yenilginin ardından Balıkesir'in bulunduğu bölge Timur ordusunun saldırılarına maruz kalmıştır. Timur'un kendilerine bağımsızlık verdiği öteki beylikler gibi Karesi Beyliği, yeniden bir canlanma dönemi yaşamamıştır.

Anadolu'nun genelinde yaşanan kıtlık, 1494 ile 1503 yılları arası Balıkesir genelinde de yaşanmıştır. 1525 yılından 1527 yılına kadar 3 mahsul yılında çekirge felaketi yaşanmıştır. 21 Eylül 1577 (H. 8 Recep 985) tarihinde ise bu yörede çok şiddetli bir deprem olmuştur. 1596'dan 1610'a kadar olan dönemde, Anadolu'daki Celali isyanları sonucu doğudan batıya doğru göç eden yörüklerin bir kısmı Balıkesir yöresine gelmiştir. 1816 yılına gelindiğinde Karesi Sancağı, Anadolu Eyaleti'nden ayrılarak kurulan Hüdavendigâr ve Kocaeli Eyaleti'ne bağlanmıştır. Ardından 1841 yılında, bu eyaletin yenilenmesiyle kurulan Hüdavendigâr Eyaleti'ne bağlanmıştır. Bu arada 1821 yılında Ayvalık Rumları, Yunan İsyanı'na katılmışlardır. Bunun üzerine Balıkesir Mutasarrıfı, bölgedeki konar göçer aşiretleri Rumların üzerine salmıştır. Bu aşiretler içinde en büyüğü başlarında Davasoğlu isimli biri bulunan Kepsut Çepnileri'dir. Ardından isyan bastırılmıştır.

1845 yılında Karesi ile Saruhan Sancağı'nın birleşmesiyle yeni bir eyalet kurulsa da bu eyalet 1847 yılında kaldırılmış, Karesi yeniden Hüdavendigâr Eyaleti'ne bağlanmıştır. 1867 yılında Hüdavendigâr, vilayet olmuştur. Karesi, 1881–1888 yılları arasında vilayet olmuştur. 29 Ocak 1898 tarihinde Balıkesir'de çok şiddetli bir deprem olmuştur. 1909 yılında Karesi, bağımsız bir sancak olmuştur.

I. Dünya Savaşı'ndan sonra Yunanlar, 15 Mayıs 1919 tarihinde İzmir'i zapt etmişlerdir. Ertesi gün bu haber telgraf ile Balıkesir'e de ulaşmıştır. 17 Mayıs günü Balıkesir şehrindeki Alaca Mescit'te toplantı yapılmasına karar verilmiş ve ertesi gün burada Vehbi (Bolak) Bey önderliğinde 41 kişiden oluşan Balıkesir Redd-i İlhak Cemiyeti kurulmuştur. Yunan orduları, 29 Mayıs 1919 tarihinde Ayvalık taraflarına küçük bir çıkarma yapmışlardır. 26-31 Temmuz ve 16-22 Eylül tarihlerinde I. ve II. Balıkesir Kongreleri düzenlenmiş ve bölgede Kuva-yi Milliye birlikleri kurulmuştur. 22 Haziran 1920 tarihinde Yunan orduları Soma-Akhisar cephesine karşı taarruza geçmiştir. Bu cephenin dağılmasının ardından Yunan orduları, 30 Haziran 1920 tarihinde hem Balıkesir şehrini hem de Bigadiç'i ele geçirmişlerdir. 18 Eylül 1922 tarihinde Erdek'in de Yunan işgalinden kurtulmasıyla Balıkesir tamamen Türklerin eline geçmiştir. Bilinenin aksine Büyük Taarruz; İzmir'in değil Erdek'in kurtuluşu ile sona ermiştir.

1923 yılında bütün sancakların il olmasıyla "Karesi ili" kurulmuştur. 1926 yılında ilin adı "Balıkesir" olmuştur. 15 Kasım 1942 tarihinde Balıkesir'de 7 şiddetinde deprem olmuştur. Bu depremin sonucunda büyük can ve mal kaybı yaşanmıştır. 1980 İhtilali sonucu 12 Eylül 1980 günü sabah saatlerinde ilde sıkı yönetim başlamış, 19 Temmuz 1984 günü saat 17.00'de sona ermiştir. İlde yaşanan önemli olaylardan biri de Susurluk Kazası olayıdır. 3 Kasım 1996 tarihinde Susurluk ilçesinin Çatalceviz mevkiinde meydana gelen bu olay Türkiye Cumhuriyeti tarihinin en önemli skandallarından biridir. 17 Ağustos 1999 depreminden sonra dönemin Kandilli Rasathanesi Müdürü Prof. Dr. Ahmet Mete Işıkara, 19 Ağustos günü Marmara'da yeni bir depremin olabileceğini söylemesi üzerine aynı gün Balıkesir valisinin talimatı ile Balıkesir'de evler boşaltılmıştır. Balıkesir, 2014 Türkiye yerel seçimlerinin ardından büyükşehir olmuştur.

Yüzölçümü 14.299 km² olan Balıkesir'in toprakları 39,20° - 40,30° Kuzey paralelleri ve 26,30° - 28,30° Doğu meridyenleri arasında yer alır. Kuzeybatı Anadolu'da bulunan il, doğuda Bursa ve Kütahya illeri, güneyde Manisa ve İzmir illeri ve batıda Çanakkale ili ile komşudur. İlin kuzey yöndeki en uç noktası güneydekine 175 kilometre, doğu yöndeki en uç noktası bastısındakine 210 kilometre uzaklıktadır.

İlin topraklarının büyük bir kısmı Marmara Bölgesi'nde, geri kalan kısmı da Ege Bölgesi'ndedir. Hem Marmara hem de Ege Denizi'ne kıyı bulunmakta olup Türkiye genelinde iki deniz ile komşu olan 6 ilden biridir. 290,5 km'lik kıyı bandının 115,5 km'si Ege Denizi'de, 175 km'si de Marmara Denizi'ndedir.

İlin Ege Denizi'nde Ayvalık Adaları olarak bilinen 22 adası, Marmara Denizi'nde de Marmara Adaları olarak bilinen adaları vardır. Ovaların başlıcaları ise Gönen Ovası, Manyas Ovası, Balıkesir Ovası ve Körfez Ovaları'dır. Önemli gölleri Manyas ve Tabak Gölü'dür. Önemli akarsuları Susurluk Çayı, Gönen Çayı, Koca Çay, Havran Çayı, Simav Çayı, Atnos Çayı, Üzümcü Çayı ve Kille Deresi'dir. İlin düzlük yerleri olduğu kadar dağlık kısımları da vardır. İlin en yüksek noktası 2089 metre ile Dursunbey ilçesinde bulunan Akdağ tepesidir. Karadağ, Edincik Dağı, Kapıdağ, Sularya Dağı, Keltepe, Çataldağı, Alaçam Dağları, Madra Dağları, Kaz Dağı ve Hodul Dağı, ilin önemli dağlarıdır.

Ormanlar, ilin topraklarının % 31'ini kaplamaktadır. Bu değer il arazisinin % 45'ine tekabül etmektedir. İlin arazisinin %32'si kültür arazisi, % 8'i çayır ile mera ve %15'i kullanılmayan arazidir. Genel olarak ormanlarda karaçam, kızılçam, kayın, gürgen, meşe, söğüt, ılgın, çınar ve zeytin ağaçları vardır. Kuşcenneti Millî Parkı'nda ve Kazdağı Millî Parkı'nda çeşitli kuş türleri vardır. İlin iki denize kıyısı bulunduğundan balık türlerinde çeşitlilik görülür. Kazdağı göknarı ilde yetişen ve koruma altına alınmış endemik bitkidir.

Ege kıyılarında, yazları sıcak ve kurak, kışları ılık ve yağışlı geçen Akdeniz iklimi etkilidir. Batıdan doğuya, kuzeyden güneye gidildikçe Karasal iklim etkilidir. Bu yüzden iç kesimlerde kışlar soğuk ve kar yağışlı geçmektedir. Marmara kıyılarında ise Karadeniz ikliminin etkisi görülür. Dolayısıyla burası yazları ılıktır.

2010 nüfus sayımına göre ilin nüfusu 1.152.323'dır. Bu rakamın 578.663'ini erkek, 573.660'ini kadın oluşturmaktadır. İl sınırları içinde nüfusun en çok olduğu yer ise Altıeylül ilçesidir. Kent nüfusu 662.199, kırsal kesim nüfusu 468.077'dir. 2000 yılı verilerine göre il, ülkede doğurganlık hızı en fazla olan 68. ildir.

Yine 2008 verilerine göre altı yaşın üstündeki 68.878 kişi okuma yazma bilmemektedir. Bunun 16.192'si erkek, 52.686'sı kadındır. 50.545 kişinin okuma yazma bilip bilmediğine dair bilgi olmamakla birlikte 932.726 kişi okuma yazma bilmektedir. 2000 yılı verilerine göre ildeki okur yazar nüfus oranı 88.34 olup, il ülke genelinde 29.dur.

Balıkesir'deki nüfusun 897.849'u nüfusa Balıkesir adına kayıtlı iken geri kalan nüfus diğer illerden göçenler ve yabancılardan oluşmaktadır. Diğer illerden gelen nüfus içinde en büyük oran 19.735 kişiyle Çanakkale'ye aittir. Çanakkale'yi 13.808 kişiyle İstanbul, 12.611 kişiyle Bursa, 8.872 kişiyle Manisa, 8.787 kişiyle İzmir ve 7.306 kişiyle Sivas izlemektedir. Marmara ve Ege Bölgesi'nden olmayanlar içinde en yoğun nüfus Sivas'tan sonra 6.891 kişiyle Trabzon'a aittir. Bu ili 6.744 kişiyle Erzurum ve 5.489 kişiyle Ankara izlemektedir. Balıkesir'de en az nüfus barındıran iller ise 386 kişiyle Yalova, 292 kişiyle Hakkâri ve 197 kişiyle Şırnak'tır.

Türkiye genelinde ise Balıkesir kütüğüne kayıtlı insan sayısı 1.226.302'dir. Balıkesir adına kayıtlılar, Balıkesir'den sonra en çok 87.998 kişiyle İstanbul'dadır. İstanbul'u 65.950 kişiyle İzmir, 41.039 kişiyle Bursa, 36.717 kişiyle Manisa, 17.292 kişiyle Ankara ve 10.003 kişiyle Çanakkale izlemektedir. Balıkesir adına kayıtlıların en az bulunduğu il ise Kilis'tir. Burada sadece 86 Balıkesirli vardır.

Bugün, Balıkesir halkı Manav, Yörük, Çepni, Türkmen (Tahtacı), Muhacir ve Tatar olarak altı etnografik karaktere ayrılmaktadır. Washington Yakın Doğu Araştırmaları Enstitüsü'nün yaptığı araştırmaya göre nüfusun % 5 ile 10 arası Alevidir. 17. yüzyıldan sonra yöre, iskan merkezi olduğundan Türkçe konuşmayan gruplar da yörede iskan edilmiştir. Bunlar; Balkanlardan gelen Boşnak, Arnavut ve Pomaklar ile Kafkasyadan gelen Çerkes ile Gürcü gruplarıdır. Osmanlı döneminde yörede sayıları fazla olan Rumlar ve Ermeniler, Kurtuluş Savaşı'ndan sonra Yunan kuvvetleriyle beraber ve nüfus mübadelesi ile Yunanistan'a gitmişlerdir.

Aydın İl Nüfusu: 1.204.824(2017 sonu). İlin yüzölçümü 14,583 km²'dir. İlde km²'ye 83 kişi düşmektedir. (Yoğunluğun en fazla olduğu ilçe: 256 k