二十世紀上半葉，延安在中華民族歷史上寫下了輝煌的一頁。民族英雄劉志丹、謝子長創(chuàng)立的陜北革命根據(jù)地，成為中央紅軍長途征戰(zhàn)的落腳點。從1935年到1948年，延安是中共中央的所在地，是中國人民解放斗爭的總后方，十三年間，這里經(jīng)歷了抗日戰(zhàn)爭、解放戰(zhàn)爭和整風運動、大生產(chǎn)運動、中共七大等一系列影響和改變中國歷史進程的重大事件。特別是毛澤東等老一輩革命家親手培育的自力更生、艱苦奮斗、實事求是、全心全意為人民服務的延安精神，是中華民族精神寶庫中的珍貴財富，已經(jīng)成為全國人民團結(jié)一致進行社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要精神支柱。1982年延安市被國務院命名為歷史文化名城。1996年11月，國務院批準撤銷延安地區(qū)，設(shè)立地級延安市。
考古發(fā)現(xiàn)，距今約3萬年左右，延安已有晚期智人“黃龍人”生息。
約在公元前13世紀，延安屬獨立的方國鬼方之域。商帝武丁曾發(fā)動大規(guī)模的討伐鬼方的戰(zhàn)爭?！吨芤?middot;既濟》載：“高宗伐鬼方，三年克之。”這是迄今所知延安有文字可考的最早的文字記載。
春秋時，延安是白狄部族所居住的地方，這是一個游牧兼狩獵的少數(shù)部族。晉公子重耳曾流亡白狄12年，即居住于延安一帶。
戰(zhàn)國，延安大部屬魏國。《史記·秦本紀》載：“魏筑長城，自鄭濱洛以北，有上郡”，又稱，秦惠文王七年（前300年）。秦帥公孫不大敗魏軍于雕陰（今富縣與甘泉交界處），斬首8萬余，俘魏將龍賈；秦文王八年，魏納河西地予秦；十年，魏納上郡15縣（今陜北宜川、延安一帶）予秦。延安始屬秦。
秦漢時，延安屬上郡（郡治膚施，今榆林市南）。秦昭王時期，秦在延安一帶置高奴縣，縣治在今延安城東尹家溝。這是延安筑城之始，其城垣至今猶存。秦統(tǒng)一六國后，大將蒙恬統(tǒng)兵30萬北擊匈奴，后又監(jiān)修長城和秦直道。漢武帝時曾大量移民和屯戍，使陜北等地農(nóng)業(yè)經(jīng)濟空前發(fā)展，被譽為“新秦中”（意為富庶如關(guān)中）。漢虞詡《奏復三郡疏》有“水草豐美，上宜產(chǎn)牧，牛馬銜尾，群羊塞道”的描述。
三國，延安為羌胡所據(jù)。
東晉義熙三年（407），匈奴鐵弗部赫建立大夏國。其在延安城東修筑豐林城（今寶塔區(qū)李家渠鎮(zhèn)周家灣村）。宋代沈括曾考察該城，謂之堅密如石，城不甚厚，但馬面極長且密，利于戰(zhàn)守，贊嘆“赫連之城，深為可法也”。
西魏，設(shè)東夏州，領(lǐng)遍城郡、朔方郡、定陽郡、上郡；設(shè)北華州，領(lǐng)中部郡、敷城郡。
延州和延安之名始見于《隋書》?！兜乩碇尽吩疲?ldquo;延安郡后魏置東夏州，西魏改為延州，置總管府，開皇中，府廢統(tǒng)縣十一，戶五萬三千九百三十九。膚施大業(yè)三年置及置延安郡，有豐林山豐林后置魏，曰廣武及遍城郡，開皇初郡廢，十八年改為豐林，大業(yè)初又并沃野縣入焉魏平后魏置，并立朔方郡，后周廢郡，并朔方、和政二縣入焉金明有治官，有清水臨真有西魏神木郡、真川縣，后周廢郡，大業(yè)初真川入焉延川西魏置，曰文安及置文安郡，開皇初，郡廢，改縣為延川延安西魏置，又置義鄉(xiāng)縣，大業(yè)中，廢義鄉(xiāng)入焉因城后魏置，后周廢，尋又置義川西魏置汾州、義川郡，后改州為丹州；后周改縣為丹陽，開皇初，郡廢，改縣曰義川，又廢樂川郡入；大業(yè)初，州廢，又拔云巖縣入焉汾川舊曰安平，后周改曰汾川，大業(yè)初，廢門山縣入焉咸寧舊曰永寧，西魏改為太平，開皇中改為咸寧。”另記載，大業(yè)二年延安南部設(shè)富城郡，后改為上郡，統(tǒng)縣五（洛交、內(nèi)部、三川、富城、洛川）。
唐武德元年（618）改延安郡為延州總管府，領(lǐng)膚施、豐林、延川三縣，管南平、北武、東夏三州；改上郡為富州，領(lǐng)洛交、洛川、三川、伏陸、內(nèi)部、富城六縣。
宋代，屬永興軍路，設(shè)延州、富州、丹州、坊州。這一時期，宋與西夏戰(zhàn)事頻繁，宋代名臣龐籍、范雍、韓琦、范仲淹等在此御敵。宋元祐四年（1089），升延州為延安府。
金置彰武軍部管府。金夏在保安軍（今志丹）置榷場互市。
元置延安路。
明改設(shè)延安府。明末陜北農(nóng)民爆發(fā)大起義，高迎祥、李自成、張獻忠等農(nóng)民領(lǐng)袖縱橫延安南北。
清仍設(shè)延安府，順治年間領(lǐng)三州（富州、綏德州、葭州）16縣（膚施、安塞、甘泉、安定、保安、宜川、延川、延長、清澗、洛川、中部、宜君、米脂、吳堡、神木、府谷）。雍正年間，三州歸省直隸，府領(lǐng)8縣（膚施、安塞、甘泉、安定、保安、宜川、延川、延長）。乾隆年間，又增領(lǐng)定邊、靖邊二縣。同治年間，陜甘回民起義軍和西捻軍張宗禹在延安境內(nèi)反清，左宗棠率湘軍入境剿撫。最后一支捻軍武裝袁大魁部在永寧山被鎮(zhèn)壓，捻軍運動在中國最后失敗。清末，清政府設(shè)延長石油官廠，在延長縣鉆成中國大陸上第一口油井。
民國2年（1913），本境屬榆林道。民國17年（1928），撤道，各縣由省直轄。民國24年（1935），9月，延安南北各縣分屬國民政府陜西省第三、第二行政督察區(qū)。1944年，陜西省第三行政督察專員公署駐洛川，初領(lǐng)洛川、甘泉、宜川、富縣、中部、宜君、6縣，后領(lǐng)洛川、黃陵（1944年由中部縣改稱）3縣及黃龍設(shè)治局。1948年3月~4月，人民解放軍相繼解放第三行政督察區(qū)所轄各縣。
1926年初，李象九、謝子長等創(chuàng)建中共宜川軍隊第一、第二特別支部；春夏，陜西省立第四中學（延安）建立中共延安特別支部。是為延安最早的中共地方組織。20世紀30年代，劉志丹、謝子長等在延安境內(nèi)開展武裝斗爭，創(chuàng)建陜甘邊和陜北兩個革命根據(jù)地。1935年11月，稱陜甘省和陜北省。1935年中共中央長征到達吳起鎮(zhèn)。1937年9月，陜甘寧邊區(qū)成立，10月，成立延安市政府，直隸于邊區(qū)政府。1942年始置吳旗縣，屬三邊分區(qū)。同年11月，設(shè)延屬分區(qū)，1月成立行政督察專員公署，轄延安市及延安、富縣、甘泉、志丹、安塞、子長、延川、延長、固臨10縣（市）。1948年1月，陜甘寧邊區(qū)設(shè)黃龍分區(qū)，轄洛川、黃陵、宜君、宜川、黃龍等10縣；次年2月，增轄富縣。1949年5月，撤延屬分區(qū)，設(shè)陜北行政區(qū)，衛(wèi)北行政公署駐延安，轄榆林、三邊綏德、黃龍4個分區(qū)及延安、延長、延川、子長、安塞、志丹、甘泉7個直屬縣。
1950年5月，撤銷陜北行政公署，成立陜西省延安分區(qū)行政督察專員公署，轄延安、延長、安塞、志丹、吳旗、甘泉、富縣、洛川、宜川、黃陵、宜君、黃龍12縣。同年10月，改稱陜西省人民政府延安專員公署。1955年5月，又改稱陜西省延安專員公署。1956年10月，延川、子長劃歸延安專區(qū)。1964年，富縣改稱富縣。1968年8月18日，成立延安專區(qū)革命委員會。次年9月，延安專區(qū)改稱延安地區(qū)。1970年延安縣析置延安城區(qū)（縣級），1972年，延安城區(qū)改稱延安市。全區(qū)轄1市14縣。1975年8月，延安縣省入延安市。1978年延安地區(qū)革命委員會撤銷，延安地區(qū)行政公署成立。1983年10月，宜君縣劃歸銅川市。1996年11月，國務院批準撤銷延安地區(qū)設(shè)立延安市，原延安市（縣級）改稱寶塔區(qū)，延安市轄1區(qū)12縣。