Điện Biên là địa bàn có con người đến cư trú từ rất sớm. Tại các di chỉ khảo cổ học ở hang Thẩm Púa, Thẩm Khương (xã Chiềng Sinh, huyện Tuần Giáo) đã tìm thấy các công cụ bằng đá, qua thẩm định cho biết đồ đá này thuộc thời đại đá mới, với những đặc trưng của nền văn hóa Hòa Bình, mang phong cách khu vực Tây Bắc. Ngoài ra, còn tìm thấy những công cụ bằng đồng của nền văn hóa Đông Sơn thuộc thời đại Hùng Vương như: Trống đồng Mường Đăng (huyện Tuần Giáo), trống đồng Mường Thanh, trống đồng Na Ngum (huyện Điện Biên), trống đồng Chiềng Nưa (huyện Mường Chà)...
Thời Hùng Vương, nước Văn Lang được chia làm 15 bộ, Điện Biên ngày nay thuộc bộ Tân Hưng, sau đó thuộc tỉnh Hưng Hóa. Theo sách Đồng khánh địa dư chí: Toàn tỉnh Hưng Hóa có 4 phủ, 6 huyện, 16 châu. Điện Biên là một trong 4 phủ của tỉnh Hưng Hóa.
Tên gọi Điện Biên do vua Thiệu Trị đặt năm 1841 từ châu Ninh Biên. "Điện" nghĩa là vững chãi, "Biên" nghĩa là vùng biên giới, biên ải, "Điện Biên" tức là miền biên cương vững chãi. Phủ Điện Biên (tức Điện Biên Phủ) thời Thiệu Trị gồm 3 châu: Ninh Biên (do phủ kiêm lý, tức là tri phủ kiêm quản lý châu), Tuần Giáo và Lai Châu. Tên gọi Điện Biên hay Điện Biên Phủ xuất hiện từ đó.
Năm 1858, thực dân Pháp bắt đầu xâm lược nước ta với sự kiện tấn công bán đảo Sơn Trà, Đà Nẵng, nhưng phải đến năm 1890 thực dân Pháp mới đặt được ách cai trị ở Lai Châu (bao gồm Điện Biên và Lai Châu ngày nay). Lai Châu trừ Phong Thổ thuộc Đạo quan binh thứ Tư, trực tiếp nằm trong khu quân sự Vạn Bỳ. Trong suốt thời gian dài thống trị Lai Châu thực dân Pháp đặt Điện Biên dưới chế độ quân quản, đứng đầu châu Điện Biên là một võ quan.
Ngày 28/6/1909, ngày Toàn quyền Đông Dương ra Nghị định thành lập tỉnh Lai Châu nay là tỉnh Điện Biên và Lai Châu. Ở Lai Châu (nay là Điện Biên và Lai Châu), sau 2 năm hoạt động đội xung phong Quyết Tiến đã gây dựng được cơ sở hoạt động kéo dài từ Quỳnh Nhai sang Tuần Giáo, Điện Biên và các tỉnh Bắc Lào khiến cho phong trào cách mạng lan rộng trong nhân dân các dân tộc vùng cao. Trước tình hình đó được sự quan tâm của Trung ương Đảng, Bộ Tư lệnh Liên khu 10 đã tập hợp các thanh niên ưu tú để thành lập Đội xung phong Lai Châu, đây chính là tiền thân của Ban cán sự đảng Điện Biên được thành lập vào ngày 10/10/1949 gồm 3 đồng chí do đ/c Trần Bá Lạc (tức Trần Quốc Mạnh) - Tỉnh ủy viên tỉnh ủy Yên Bái làm Trưởng ban.
Ngày 27 tháng 9 năm 1962, kỳ họp thứ 5 Quốc hội khóa II đã quyết định thành lập lại 3 tỉnh Sơn La, Nghĩa Lộ và Lai Châu. Tỉnh Lai Châu lúc đó gồm 7 huyện: Điện Biên, Tuần Giáo, Tủa Chùa, Mường Tè, Mường Lay, Sìn Hồ và Phong Thổ và thị trấn Lai Châu. Khu tự trị lúc đó có diện tích 67.300 km², với số dân 438.000 người. Từ năm 1962 đến năm 1994 thị trấn Lai Châu sau này là thị xã Lai Châu là thị xã tỉnh lỵ của tỉnh Lai Châu. Sau trận lũ quyét lịch sử năm 1990, do địa hình thị xã không thể mở rộng, trong khi những trận mưa lũ rải rác từ trước đó, đặc biệt là trận lũ quyét lịch sử đã làm sụt lở mất từ 20 – 30% diện tích các khi quần cư.
Từ thực tiễn tình hình trên và khả năng thị xã sẽ bị ngập trong tương lai khi xây dựng thủy điện Sơn La. Theo Quyết định số 130/HĐBT của Hội đồng Bộ trưởng, ngày 18/4/1992 đã quyết định thành lập thị xã Điện Biên Phủ và di chuyển tỉnh lỵ về thị xã Điện Biên Phủ. Địa giới thị xã được quy hoạch bao gồm thị trấn Điện Biên và 2 xã Thanh Minh và Noong Bua của huyện Điện Biên cũ. Từ khi trung tâm tỉnh lỵ của tỉnh được chuyển về thị xã Điện Biên Phủ, được sự quan tâm của Đảng, chính phủ và sự nỗ lực tự thân của nhân dân kinh tế thị xã đã có bước phát triển về mọi mặt, đời sống nhân dân đã có bước cải thiện đáng kể. Đô thị được chỉnh trang nâng cấp, cơ sở hạ tầng được đầu tư xây dựng đủ điều kiện tiêu chuẩn của đô thị cấp 3.
Ngày 26/9/2003, chính phủ đã ban hành Nghị định số 110/2003/NĐ-CP về việc thành lập thành phố Điện Biên Phủ, điều chỉnh địa giới hành chính để mở rộng và thành lập các phường thuộc thành phố Điện Biên Phủ, tỉnh Lai Châu. Ngày 26/11/2003, Quốc hội khóa X đã phê chuẩn việc điều chỉnh địa giới hành chính tỉnh Lai Châu. Theo đó, tỉnh Lai Châu được chia tách thành hai tỉnh là Lai Châu mới và Điện Biên. Đảng bộ và nhân dân tỉnh Điện Biên xác định đây là cơ hội lịch sử để thực hiện ước muốn xóa hết đói nghèo, tiến tới xây dựng một Điện Biên mới, giàu và đẹp hơn.
Tỉnh Điện Biên sau khi chia tách là một tỉnh biên giới miền núi thuộc vùng Tây Bắc, cách thủ đô Hà Nội 504km về phía Tây. Phía Bắc giáp tỉnh Lai Châu mới, phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Sơn La, phía Tây Bắc giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), phía Tây và Tây Nam giáp Lào. Diện tích đất tự nhiên tỉnh Điện Biên là 9.554,9km2, khá lớn so với nhiều địa phương khác.
Tháng 1/2004, địa giới hành chính huyện Mường Lay và thị xã Lai Châu được điều chỉnh lại. Tháng 3/2005, thị xã Lai Châu được mở rộng và đổi thành thị xã Mường Lay, đổi tên huyện Mường Lay thành huyện Mường Chà, đổi tên thị trấn Mường Lay thuộc huyện Mường Lay thành thị trấn Mường Chà. Ngày 14/11/2006, thành lập huyện Mường Ảng trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích tự nhiên và dân số của huyện Tuần Giáo. Ngày 28/8/2012, thành lập huyện Nậm Pồ trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích tự nhiên và dân số của các huyện Mường Nhé và Mường Chà. Như vậy, cho đến nay, tỉnh Điện Biên có 10 đơn vị hành chính cấp huyện, bao gồm 1 thành phố, 1 thị xã và 8 huyện.
Điện Biên là tỉnh giàu tiềm năng du lịch, đặc biệt là về lĩnh vực văn hóa - lịch sử. Nổi bật nhất là hệ thống di tích lịch sử gắn liền với chiến dịch Điện Biên Phủ gồm: Sở chỉ huy chiến dịch Điện Biên Phủ (Mường Phăng); các cứ điểm Him Lam, Bản Kéo, Độc Lập; các đồi A1, C1, E1 và khu trung tâm tập đoàn cứ điểm của Pháp (hầm Đờ-cát Tơ-ri). Một điểm đến thu hút khách du lịch khác là thành Bản Phủ - đền thờ Hoàng Công Chất. Bên cạnh đó, tỉnh cũng có các công trình kỷ niệm chiến thắng Điện Biên Phủ như: Tượng đài chiến thắng Điện Biên Phủ; Bảo tàng chiến thắng Điện Biên Phủ… Ngoài ra, Điện Biên còn có rất nhiều các hang động, nguồn nước khoáng và hồ nước tạo thành nguồn tài nguyên du lịch thiên nhiên phong phú, như: Rừng nguyên sinh Mường Nhé; các hang động tại Pa Thơm (huyện Điện Biên, Thẩm Púa (Tuần Giáo); các suối khoáng nóng Hua Pe, U Va; các hồ Pá Khoang, Pe Luông…
Kế thừa, phát huy tinh thần Chiến thắng Điện Biên Phủ, với sự nỗ lực phấn đấu của cấp ủy, chính quyền và nhân dân các dân tộc trong tỉnh, tin tưởng rằng Điện Biên sẽ vượt mọi khó khăn, vững bước đi lên, hoàn thành thắng lợi các nhiệm vụ. Hiện nay, tỉnh Điện Biên đang tập trung vào kết hợp nguồn lực đầu tư từ ngân sách nhà nước với thu hút đầu tư từ các nguồn lực kinh tế để phát triển mạng kết cấu hạ tầng hiện đại gắn với phát triển đô thị. Ngoài ra, tỉnh đang rà soát điều chỉnh quy hoạch đến năm 2030 định hướng đến năm 2050; rà soát, điều chỉnh lại đô thị thành phố Điện Biên Phủ và các đô thị của tỉnh. Tỉnh phấn đấu giá trị về xây dựng trong cơ cấu kinh tế bình quân hàng năm trên 20%, để tạo ra bước đột phá trong phát triển kinh tế và chuyển dịch cơ cấu kinh tế. Tỉnh Điện Biên ngày càng thay da đổi thịt với diện mạo đô thị khang trang, nông thôn đổi mới. Với nhiều tiềm năng, lợi thế trong phát triển kinh tế, Điện Biên đang nỗ lực để phát triển nhanh và bền vững.