Vùng đất nằm tiếp giáp với kinh thành Thăng Long, Đông Đô xưa - thủ đô Hà Nội ngày nay, là cửa ngõ đi vào vùng Việt Bắc và ở mọi thời đại đều có vị trí là phên dậu của đất nước. Trước khi có danh xưng và địa danh Thái Nguyên, nơi đây đã được xác định là vùng đất cổ - một trong những cái nôi của người Việt cổ. Những dấu tích tìm thấy ở các di chỉ khảo cổ thuộc Thần Sa - Võ Nhai có niên đại từ 3 vạn năm đến 1 vạn năm cách ngày nay đã cho thấy, ngay từ rất sớm, con người đã tìm thấy ở Thái Nguyên những điều kiện thích hợp để sinh tồn và phát triển. Có con người là có cuộc sống và đồng thời với đó là các giá trị lịch sử - văn hóa, xã hội. Theo dòng thời gian, cùng với những đắp đổi của lịch sử, địa danh và địa giới Thái Nguyên cũng có nhiều đổi thay. Cho dù vậy, các giá trị căn bản và nhân văn đó thì vẫn trường tồn cùng đất và người Thái Nguyên.

Miền đất này vào thời Hùng Vương lập quốc thuộc bộ Vũ Định, 1 trong 15 bộ của nhà nước sơ khai Văn Lang. Sách Dư địa chí của Nguyễn Trãi có ghi: “Thái Nguyên xưa thuộc đất bộ Vũ Định; đông và bắc giáp Cao, Lạng; tây và nam giáp Kinh Bắc. Có 2 lộ phủ, 9 huyện, 2 châu và 336 làng, xã. Đấy là nơi phên dậu thứ 2 về phương Bắc”.

Dưới triều Đinh, Tiền Lê (968-1009), nước ta được chia làm 10 đạo. Năm 1010, Lý Công Uẩn lên ngôi, đổi thành các lộ và phủ. Đến đời Lý Nhân Tông, cả nước có 24 phủ - lộ, Thái Nguyên thuộc phủ Phú Lương. Đầu thời nhà Trần, Thái Nguyên thuộc về lộ Như Nguyệt Giang; đến năm 1397, châu Thái Nguyên đổi thành trấn Thái Nguyên.

Năm 1428, sau khi đánh đuổi giặc Minh ra khỏi bờ cõi, thành lập nhà Lê sơ, Lê Thái Tổ chia đất nước thành 5 đạo, Thái Nguyên thuộc Bắc Đạo. Năm Quang Thuận thứ 7 (1466), thời Lê Thánh Tông định lại bản đồ cả nước, chia thành 12 đạo thừa tuyên, thừa tuyên Thái Nguyên gồm 3 phủ: Phú Bình, Thông Hóa và Cao Bằng. Năm Quang Thuận thứ 10 (1469), đổi Thái Nguyên thừa tuyên thành Ninh Sóc thừa tuyên, gồm 3 phủ Phú Bình, Thông Hoá, Cao Bằng. Năm Hồng Đức thứ 21 (1490), đổi thành xứ thừa tuyên (xứ) Thái Nguyên. Đến năm 1533, xứ Thái Nguyên được đổi thành trấn Thái Nguyên.

Dưới thời Gia Long nhà Nguyễn, trấn Thái Nguyên thuộc về Bắc Thành kiêm lĩnh 2 phủ, 11 châu, huyện, với thủ phủ đặt tại xã Bình Kỳ, huyện Thiên Phúc, trấn Kinh Bắc (nay là huyện Sóc Sơn, Hà Nội). Đến năm Gia Long thứ 12 (1813), thủ phủ trấn Thái Nguyên được chuyển lên xã Đồng Mỗ, thuộc tổng Túc Duyên, huyện Đồng Hỷ (nay là phường Trưng Vương và Túc Duyên, thành phố Thái Nguyên), đánh dấu sự khởi đầu và phát triển của đô thị trung tâm của Thái Nguyên nói riêng, vùng Việt Bắc nói chung.

Tỉnh Thái Nguyên khi đó, theo sách “Đại Nam nhất thống chí” có ghi lại:

“Đông Tây cách nhau 294 dặm, Nam Bắc cách nhau 241 dặm.

- Phía đông đến địa giới các huyện Yên Thế và Hữu Lũng tỉnh Bắc Ninh 3 dặm.

- Phía tây đến địa giới các châu huyện Chiêm Hóa, Vĩnh Diên tỉnh Tuyên Quang và địa giới huyện Sơn Dương tỉnh Sơn Tây 263 dặm.

- Phía nam đến địa giới huyện Yên Lãng tỉnh Sơn Tây và địa giới các huyện Hiệp Hòa, Kim Anh, Thiên Phúc tỉnh Bắc Ninh 62 dặm.

- Phía bắc đến địa giới huyện Văn Quan, Thất Khê tỉnh Lạng Sơn và địa giới các huyện Thạch An, Thạch Lâm tỉnh Cao Bằng 179 dặm.

- Phía đông nam đến địa giới tỉnh Bắc Ninh và tỉnh Sơn Tây 81 dặm.

- Phía tây nam đến địa giới tỉnh Tuyên Quang và và tỉnh Sơn Tây 118 dặm.

- Phía đông bắc đến địa giới tỉnh Lạng Sơn 134 dặm.

- Phía tây bắc đến địa giới tỉnh Tuyên Quang và tỉnh Cao Bằng 296 dặm.

- Từ tỉnh lị đi về phía nam đến kinh thành (Huế) 1542 dặm.”

Thời Pháp thuộc, địa giới Thái Nguyên cũng nhiều lần biến đổi. Các phong trào đấu tranh đã liên tiếp nổ ra, chống lại ách cường hào, cai trị của thực dân, phong kiến.

Cách mạng tháng Tám năm 1945 đã mở ra một chương mới trong lịch sử dân tộc. Ngày 20/8/1945, trước sự chứng kiến của nhân dân, đồng chí Võ Nguyên Giáp thay mặt Ủy ban khởi nghĩa tuyên bố bãi bỏ chính quyền của Nhật và tay sai, thành lập Ủy ban nhân dân cách mạng lâm thời tỉnh Thái Nguyên.

Trong giai đoạn kháng chiến chống Pháp (1946-1954), với vị thế “tiến có thể đánh, lui có thể giữ”, cộng với việc có nhân dân tốt, cơ sở cách mạng tốt, nên trong kháng chiến chống thực dân Pháp, Thái Nguyên đã được Trung ương Đảng và Bác Hồ kính yêu lựa chọn xây dựng trung tâm ATK tuyệt mật - Thủ đô gió ngàn. Thái Nguyên chính là nơi khởi nguồn của Chiến thắng Điện Biên Phủ “lừng lẫy năm châu, chấn động địa cầu”.

Ngày 21/4/1965, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 103-NQ/TVQH hợp nhất hai tỉnh Bắc Cạn và Thái Nguyên thành tỉnh Bắc Thái. Sau 31 năm, thực hiện Nghị quyết kỳ họp thứ 10, Quốc hội khóa IX, từ ngày 01/01/1997, tỉnh Bắc Thái được chia tách thành hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn.

Lịch sử đã khẳng định và chứng minh rằng: Thái Nguyên ở vào thế “phên dậu” của đất nước. Địa linh sinh nhân kiệt. Từ trên quê hương này, đã sản sinh ra những vị anh hùng dân tộc, cùng nhiều vị đại khoa, tiến sĩ và biết bao tấm gương hiền tài của đất nước mà sử vàng còn lưu danh. Những cống hiến, hy sinh to lớn của các thế hệ đi trước được tôn vinh, lưu truyền, đã trở thành biểu tượng cao đẹp, cổ vũ cán bộ, đảng viên, nhân dân các dân tộc trong tỉnh phát huy truyền thống, đoàn kết, sáng tạo, tiếp tục ghi thêm những dấu ấn trong tiến trình phát triển của đất nước.

Tỉnh Thái Nguyên đang khẳng định vai trò là một trong những trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội của vùng trung du miền núi phía Bắc; phía Bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía Đông giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía Nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội; diện tích tự nhiên 3.541,67 km²; với 9 đơn vị hành chính (2 thành phố, 1 thị xã và 6 huyện).