中世にはそれまで原野であった北武蔵の丘陵地や台地を開拓した武蔵武士が出現し、畠山氏や河越氏ら諸氏を分出した秩父氏の一族や、同族集団として形成された武蔵七党など中小規模の在地土豪となった。平治の乱を経て武蔵国が平氏の知行国になると武蔵守には平氏一門が任じられると武蔵武士は被官化し、新恩地を得て西国へも進出した。治承4年（1180年）の源頼朝の挙兵後に服従した豪族には、県域に勢力を持っていた秩父一族が主に頼朝に味方し、治承・寿永の内乱における合戦に参戦した。畠山氏や比企氏、足立氏らは鎌倉幕府の創設期に重用されて政務に参画するが、幕府権力の確立課程ではそれぞれ没落し、武蔵武士の地位は低下した。
中世には鎌倉幕府の成立を契機に街道が整備され、北武蔵には南北に鎌倉街道の上道や中道が通じて奥州方面と結ばれ、物資の流通路となったほか軍事的にも重視され、沿道には城館が分布する。幹線道の整備に伴い脇道や水上交通も発達し、多くの市や宿が成立した。
北武蔵は、古くから後北条氏の領国として繁栄、天文10年（1541年）には重要拠点の川越城を巡り関東管領の上杉憲政や古河公方と結んだ扇谷上杉氏と城の救援に向かった北条氏康との間で川越夜戦が行われ、敗北した扇谷上杉氏は滅亡した。後北条氏の勢力圏となった北武蔵には多くの支城が築かれ、氏康は扇谷上杉氏を支援した上杉憲政を圧迫する。憲政は越後国守護代の長尾景虎（のちの上杉謙信）を頼り、関東管領職と上杉家家督を譲り受けた景虎は関東出兵を行い氏康と争った。後北条氏は甲斐国の武田氏や駿河国の今川氏と三国同盟を結び景虎と争っていたが、同盟破綻後の永禄12年（1569年）には越後と和睦して越相同盟を結び、武田氏の秩父方面への侵攻を招いている。後北条氏は天正年間に最大領国となるが、織田信長・豊臣秀吉による天下統一過程で圧迫され、天正18年（1590年）には秀吉の小田原攻めにより滅亡する。後北条氏の滅亡後、北武蔵を含む関東へは徳川家康が移封され、徳川氏の家臣団が配置された。
江戸時代になると江戸幕府により江戸を起点とした五街道の整備が進められ、埼玉県内には中山道に9つの宿場（蕨宿、浦和宿、大宮宿、上尾宿、桶川宿、鴻巣宿、熊谷宿、深谷宿、本庄宿）、日光街道（奥州街道）に6つの宿場（草加宿、越ヶ谷宿、粕壁宿、杉戸宿、幸手宿、栗橋宿）が置かれた。五街道に準ずる脇往還は、県内では川越往還、川越児玉往還、日光脇往還、日光御成街道、関宿往還、秩父往還、秩父甲州往還が整備された。
川越藩や岩槻藩・忍藩といった城下町が発展。他に岡部藩があり、特に川越は江戸北方の防衛拠点として親藩・譜代の重臣が治め、「小江戸」と呼ばれ栄えた。
明治時代の1883年から85年にかけて、秩父地方で松方財政の不況の中借金に苦しむ負債農民が困民党を結成して秩父事件とよばれる騒擾を起す。
1871年 - 廃藩置県を受けて、埼玉県（現在の中央地域・東部地域に相当）入間県（現在の西部地域・北部地域・秩父地域に相当）が誕生。埼玉県の県庁所在地は当初岩槻町とされたが、旧浦和県庁を流用する形で浦和宿となった。入間県の県庁所在地は川越町に置かれた。
1873年 - 入間県が群馬県と合併し熊谷県となる。熊谷県の県庁所在地は熊谷町に置かれた。
1876年 - 熊谷県は分割され旧入間県域が埼玉県と合併、現在の埼玉県が成立。
地元出身の渋沢栄一、福澤桃介などが活躍、日本の近代化に貢献する。
1883年7月28日 - 日本初の私鉄「日本鉄道」が開業。
1922年 - 埼玉県で初めての市として川越市が市制施行。
最近の出来事
2000年（平成12）5月5日 - さいたま新都心街開き。
2001年（平成13）3月28日 - 埼玉高速鉄道線が開通。
2001年5月1日 - 浦和市、大宮市、与野市の3市が合併して「さいたま市」となる（初のひらがな書き県庁所在地）。
2001年10月13日 - Jリーグ公式戦オープン記念試合において、Jリーグ史上最大の観客を動員する。