Одним из свидетельств древнейшего обитания человека на территории Амурской области является верхнепалеолитическая селемджинская культура (получила название по реке Селемдже) — 25—10 тыс. лет до н. э., которая ассоциируется с предками палеоазиатских народов. Для стоянки Усть-Ульма с комплексом микропластинчатой техникой получены калиброванные даты около 23 300 лет назад. Керамика, выявленная на памятнике селемджинской культуры Усть-Ульма-1, датируется радиоуглеродным анализом органической составляющей формовочной массы в интервале 8900 — 12 590 лет назад. Самая ранняя дальневосточная керамика в России является плоскодонной.
В устье небольшой речки Громатуха (приток Зеи) на памятнике Громатуха была выделена неолитическая громатухинская культура. Керамика на Громатухе появилась ок. 15,5 тыс. лет назад. На реке Зее близ села Черниговка находится ранненеолитический памятник громатухинской культуры Черниговка-на-Зее (Черниговка, поселение-1), ещё один громатухинский памятник найден у села Сергеевка на реке Амур. На Бурее находится ранненеолитическая стоянка громатухинской культуры Малые Куруктачи-1, датируемая возрастом 14 200—11 730 л. н. — ранним дриасом — переходом к аллерёдскопу потеплению. Характерные для громатухинской культуры предметы обнаружены на памятнике Новопетровка-2. Судя по липидному составу керамики со стоянки раннего неолита Громатуха в Среднем Приамурье, она использовалась для варки пищи из мяса животных, прежде всего жвачных — оленей, косуль, диких коз, и в небольшой степени — для приготовления лосося.
Кардинально отличаются о громатухинского комлекса артефакты так называемой новопетровской «культуры пластин» на Среднем Амуре, датируемые радиоуглеродным методом возрастом около 11—8 тыс. л. н. (ранний неолит) и составляющие одну археологическую общность с памятниками культуры Ананси на территории Северной Маньчжурии. Судя по постепенному угасанию новопетровских памятников, население мигрировало на запад в бассейн реки Нэньцзян.
В эпоху позднего неолита распространяется осиноозёрская культура (4 тыс. до н. э.), носители которой обитали в лёгких конических жилищах (чум), занимались охотой и рыболовством (о чём свидетельствуют многочисленные находки галечных грузил и уникальный костяной гарпун с пятью зубцами из жилище №1 Осинового озера в Константиновском районе), изготавливали керамическую посуду и, возможно, практиковали земледелие (сообщение о факте обнаружения карбонизированных зёрен проса в очажном заполнении одного из жилищ на Осиновом озере), значительного числа пестов и зернотёрок. Неолитические осиноозёрские памятники были обнаружены близ грунтового Троицкого могильника на мысу надпойменной террасы реки Белой (Озеро Табор, Ивановский район), на горе Шапка в Поярковском районе, в устье реки Громатуха, в районе села Михайловка Благовещенского района.
В Приамурье медный и бронзовый век фактически не фиксируются на памятниках 3 — начала 2 тыс. до н. э. Изготовленные из меди и бронзы единичные вещи (украшения, ножи) не определяли образ жизни народов Амура.
В конце 2 — начале 1 тыс. до н. э. в Приамурье начинают переходить к использованию железных орудий и технологиям добычи железа из хорошо доступной в условиях региона болотной руды. Урильская культура раннего железного века, открытая на Среднем Амуре на острове Урильском, существовала в XII—IV веках до н. э. Главным занятием урильцев было земледелие, но занимались они скотоводством — разводили свиней. Большое значение для них имело рыболовство и охота.
Стоянки талаканской культуры в Западном Приамурье синхронны польцевской культуре в Восточном Приамурье и датируются началом IV века до н. э. — III веком нашей эры.
Михайловская культура (от Михайловского городища на реке Завитой в Западном Приамурье) существовала в III—VIII веках. Памятник михайловской культуры «Черниговка, селище-5» был открыт в ходе археологической разведки в пределах земельных участков проектируемого «Амурского газохимического комплекса» в Свободненском районе. На селище найдены не плоскодонные (характерные для «оседлой» михайловской культуры), а круглодонные сосуды, но с характерным для михайловской культуры вафельным орнаментом, и, впервые для михайловских памятников, — мелкая скульптурная пластика. Круглодонную керамику лепили племена, которые постоянно мигрировали.
У образца bla001 (1344—1270 л. н., VII век) со стоянки Oktyabrsanitized_by_modx& #39skoe (burial 2) в Константиновском районе определили Y-хромосомную гаплогруппу C2a2-M217>MPB373/L1373>F1756 (ISOGG 2019) и митохондриальную гаплогруппу D4e4a.
В VI—VII веке территорию Приамурья заселил земледельческий народ мукри (мохэ), который выращивал просо и пшеницу, а также разводил свиней и лошадей и сгонял михайловцев со своих мест. Было развито у них кузнечное дело и гончарство. Жили они в крупных посёлках из землянок. В Западном Приамурье известны 3 группы мохэских памятников: михайловская, гладковская и троицкая. На основе мохэ сформировались племена чжурчжэней, которые сохраняли свои связи с территорией Маньчжурии. Конец эпохе чжурчжэней положило монгольское завоевание XIII века.
После монгольского нашествия в Приамурье появляются дауры, которые жили большими родами и управлялись князьями. Именно они первыми в Приамурье встретили русских землепроходцев и оказали им сопротивление. На археологических памятниках «Черниговка. Селище-8» и «Черниговка. Городище-2» материалы XIV—XVII веков относятся к владимировской культуре.
В 1644 году в Приамурье с территории Якутии вторгся экспедиционный отряд Василия Пояркова, который напугал местных жителей случаями каннибализма. Вторую русскую экспедицию в 1650 году предпринял Ерофей Хабаров, однако местные дауры призвали на помощь маньчжуров. Тем не менее русским удалось на несколько десятилетий закрепиться в Приамурье, создав Албазинское воеводство. Власть маньчжуров была закреплена Нерчинским договором. В XIX веке маньчжурский Китай ослаб и Приамурье по Айгунскому договору перешло под власть России. Здесь в результате амурских сплавов был основан Благовещенск и была основана Амурская область Российской империи, которую колонизировали забайкальские казаки, образовавшие здесь отдельное войско.
В годы Гражданской войны в Приамурье вспыхнул Гамовский мятеж. В 1920 году Амурская область вошла в состав Дальневосточной республики.
В 1922 году Амурская область переименована в Амурскую губернию. Недовольные практикой расказачивания местные казаки в 1924 году подняли восстание.
4 января 1926 года Амурская губерния и её уезды были ликвидированы. Их территория стала частью нового Дальневосточного края (в виде Амурского и Зейско-Алданского округов). 30 июля 1930 года Амурский и Зейский округа, как и большинство остальных округов СССР, были упразднены. Их районы отошли в прямое подчинение Дальневосточного края.
20 октября 1938 года Указом Президиума Верховного Совета СССР Дальневосточный край был разделён на Хабаровский и Приморский. Хабаровский край состоял из Хабаровской, Амурской, Нижнеамурской, Сахалинской, Камчатской (с Корякским и Чукотским национальными округами) областей, Еврейской АО и трёх северных районов, непосредственно подчинённых крайисполкому.
В 1948 году из состава Хабаровского края была выделена Амурская область.
В годы сталинских репрессий на территории края действовал Бамлаг и Амурлаг.
Русские в Приамурье — освоение и заселение русскими левобережного бассейна реки Амур.
Исторический процесс территориально-политической экспансии русских с целью освоения и присоединения Сибири и Дальнего Востока к Русскому государству начался с 1580-х годов, с похода Ермака против Сибирского ханства. Ещё ранее, до похода, в Восточную Сибирь стали проникать русские промысловики с образованием факторий.
В Приамурье русские появились в середине XVII века. В основном это были казаки — свободные люди. Освоение территорий началось с севера в ходе первых казачьих экспедиций во главе с И. Ю. Москвитиным (1639), В. Д. Поярковым (1643—1646), С. А. Шелковником (1647), Е. П. Хабаровым (1649—1653), А. Ф. Пашковым (1650). Во время освоения Приамурья русские строили, обычно в устьях рек, оборонительные сооружения: зимовья — избы с боевой надстройкой, соединённые стенами, образующие двор и острог, — поселения, укреплённые тыновыми стенами и башнями, дополненные рвом и валом, которые сооружались временно, до постройки более мощных укреплений — городов. Остроги быстро становились военно-административными и хозяйственными центрами жизни русских, куда свозилась меховая дань с объясаченных аборигенных племён и собиралась пошлина с добывавших и скупавших меха́ торговцев.
Вслед за отрядами казаков началась крестьянская колонизация Приамурья. Крестьяне без разрешения правительства расселялись на свободных землях, строили заимки и деревни, распахивали пашню, начинали заниматься промыслами. В результате Никоновской церковной реформы (1650—1660) произошёл раскол Русской церкви и большие группы верующих — старообрядцев, спасаясь от преследований, бежали на окраинные сибирские и дальневосточные земли, а многие были сосланы в так называемые «Дауры». Это тоже увеличивало поток переселенцев в Приамурье. Переселение сопровождалось конфликтами с аборигенными коренными народами с применением жестоких силовых решений руководством русских отрядов. Русским не удалось наладить взаимовыгодное сотрудничество с местным населением, приведя их мирными способами к подданству. Укоренению русских на новых землях препятствовали также враждебные отношения с маньчжурскими войсками империи Цин (Китаем). В результате военного Албазинского конфликта в 1689 году был подписан Нерчинский первый мирный пограничный договор между Русским царством и Империей Цин. На этом закончился первый этап освоения Дальнего Востока и на долгое время остановилось продвижение русских по Амуру. В XVII веке русская колонизация Приамурья не была завершена.
Качественно новый этап освоения Приамурья начался с середины XIX века. В результате Охотско-Приамурской экспедиции А. Д. Миддендорфа 1844 года, было проведено первое исследование Амурско-Зейской равнины, открыто крупнейшее Буреинское угольное месторождение и получена информация о том, что Приамурье частично заселённый край и восточнее реки Горбицы (левый приток Амура, ныне Амазар) русско-китайской границы не существует и местное население не находится в подчинении у китайских властей. В 1847 году император Николай I назначил генерал-губернатором Сибири Н. Н. Муравьёва, который сыграл решающую роль в «Амурском вопросе». Активное заселение территорий Приамурья крестьянами началось с 1855 года. Первыми основанными сёлами были: Иркутское, Богородское, Михайловское, Ново-Михайловское и Сергеевское. Летом 1857 года по левобережью Амура было основано 15 казачьих слобод: Игнашино, Албазино, Бейтоново, Иннокентьевское, Пашково, Корсаково, Казакевичево и др., в которых проживало около 2000 человек. 16 мая 1858 года в городе Айгуне между Россией и Китаем был заключён договор, определивший границу двух государств по Амуру — от реки Аргуни до Тихого океана. В том же году казаки в Приамурье основали 35 новых поселений. 8 декабря 1858 года указом императора Александра II была образована Амурская область с центром в Благовещенске. Первым генерал-губернатором Амурской области был назначен Н. В. Буссе. 29 декабря 1858 года указом был сформирован Амурский казачий полк в составе пешего и конного батальонов. В конце 1850-х начале 1860-х переселенческая волна носила в основном крестьянский характер. В 1859 году выходцы из Астраханской, Таврической и Самарской губерний основали три населённых пункта: Новоастраханское, Черемховское, Белогорье. В следующем году численность приамурского крестьянства пополнилась переселенцами из Забайкальской области, Енисейской и Полтавской губерний. Летом 1862 года прибыли первые переселенцы-добровольцы из Полтавской, Орловской, Тамбовской и Воронежской губерний; они основали четыре поселения: Воскресенское, Никольское, Александровское, Высокое. Процесс переселения крестьянства усилился после отмены крепостного права. С 1859 по 1908 год по государственной программе переселения в Приамурье прибыло почти 75 000 человек.
Послереволюционное время насчитывает следующие основные этапы переселения: период с 1922 по 1941 год (по данным переписи 1923 года, в Амурской области было 240 000 русских); 1945—1974 гг. — послевоенное переселение (по данным переписи 1979 года, в области проживало 831 062 русских); следующий этап связан со строительством Байкало-Амурской магистрали (к 1989 году количество русских в Амурской области увеличилось до 911 969 человек, что составило 86,8 %).
