四世紀の中頃には、ヤマト政権の勢力下に入っていた。
美濃国は、日本のほぼ中心として、昔から雌雄を決する合戦の舞台となった。古くは大海人皇子がこの国を拠点に挙兵した壬申の乱（672年）があり、関ケ原町の藤古川付近で激戦が行われた。
中世に入ると、美濃国は土岐氏が、飛騨国は京極氏が守護を務める。戦国時代になると、美濃国は斎藤道三や織田信長の活躍の舞台となり、その後、徳川家康と石田三成による関ヶ原の戦い（1600年）も行われた。飛騨国は姉小路氏が支配し、その後羽柴秀吉に従った金森氏が支配した。
県名の由来 太田牛一の信長公記によると、織田信長が、美濃国を攻略した際に、稲葉山の城下の井口を岐阜と改めた。江戸時代中期の尾張藩の記録の安土創業録；名古屋市蓬左文庫蔵書（旧蓬左文庫所蔵・尾張徳川家蔵書）、濃陽志略（別名、濃州志略）；国立公文書館所蔵にも信長命名とある。明治18年出版の岐阜志略；長瀬寛二著にも、岐阜二字之事、信長が始めて岐阜と命名し、その逸話の詳細に安土創業録の記述を引用している。
ただし、岐阜市案内；岐阜市教育会編：大正４では、一説には、古来、岐府、岐陽、岐山、岐下と書き、明応永正の頃より旧記に岐阜と見えたれば、信長の命名にあらずと、記載している。一説および旧記の出典は掲載がなく不明。
岐阜市史などでは、仁岫宗寿の仁岫録（成立年代不明）：原題：当寺創建仁岫大和録：南泉寺(岐阜県山県郡大乗村)：撮影・複本作成1921年・東大史料編纂所、万里周九の梅花無尽蔵；東大史料編纂所・国立公文書館など所蔵、東陽英朝の語録；1709年（寶永6年）刊・駒澤大学図書館、などに岐阜、岐阜陽、岐陽という語句があるという。
江戸時代、徳川幕府は豊かな美濃に強大な大名が生まれることを恐れ、美濃を小藩に分割した。最大でも大垣藩の10万石であった。その他に苗木藩、岩村藩、八幡藩、高富藩、加納藩、尾張藩附家老の竹腰氏の今尾藩、尾張藩分家の高須藩そして交代寄合旗本の竹中氏陣屋。飛騨国は、古くは大変貧しい国であったため租庸調の税を免れたが、その代わり、都で飛騨の匠としての大工の労役を課せられた。江戸時代は、当初飛騨高山藩の金森氏があったが、元禄期に木材や神岡鉱山に目をつけた幕府が金森氏を転封し、直轄の天領として統治した。
近・現代
1871年（明治4年）11月22日（旧暦） … 笠松県（1868年成立）と廃藩置県(1871年旧暦7月)でできた今尾県、岩村県、大垣県、加納県、郡上県、高富県、苗木県及び野村県が合併して岐阜県となる。当初の県庁は笠松陣屋。（この時点では美濃国のみ）
1876年（明治9年）8月21日 … 筑摩県のうち、吉城郡、大野郡及び益田郡の三郡を合併して飛騨国を含むほぼ現在の形となる。
1989年（明治22年）7月1日 … 市制、町村制施行。
1891年（明治24年）10月28日 … 本巣郡根尾村（現本巣市）を震源としたM8.0の濃尾地震が起こり、大きな被害を受ける。
1955年（昭和30年）4月1日 …「岐阜県民の歌」制定。
1959年（昭和34年）9月26日 … 伊勢湾台風が上陸。美濃地方を中心に被害を受ける。
1965年（昭和40年）9月 - 10月 … 岐阜県で夏季および秋季国民体育大会（岐阜国体）が行われる。
1966年（昭和41年）2月11日 … 現県庁舎が岐阜市薮田南に完成。岐阜市司町から移転。
1971年（昭和46年）7月27日 … 鹿児島県と姉妹県盟約を結ぶ。
1976年（昭和51年）9月12日 … 台風の影響による大雨で安八郡安八町で長良川の堤防が決壊するなど、9.12水害が起こり、被害を受ける。
1988年（昭和63年）6月21日 … 中華人民共和国の江西省と友好提携を結ぶ。
1988年（昭和63年）7月8日 - 9月18日 … 岐阜市でぎふ中部未来博覧会が開催される。
1996年（平成8年）4月1日 … 県庁所在地である岐阜市が中核市に指定された。
2005年（平成17年）2月13日 … 中津川市が長野県木曽郡山口村を編入。