黑河历史上是满族、鄂伦春族、达斡尔族、鄂温克族等中国北方少数民族文明的发祥地之一。中俄界河黑龙江是世界第十大河流，满族人称之为“萨哈连乌拉”，鄂温克人称之为“卡拉穆尔”，为“黑水”、“黑江”、“黑河”之意，黑河之名由此而来。俄罗斯人把黑龙江叫作“阿穆尔河”，把与黑河相邻的地区叫作“阿穆尔州”，就是由鄂温克人的“卡拉穆尔”一词音译而成。
据考古证明，早在旧石器时代晚期就有古人类劳动、生息、繁衍在黑龙江流域这片广袤的土地上。
公元前16世纪，居住在今黑河市北部、嫩江流域的东胡、秽貊等族居民，同商王朝有过“东胡黄罴，山戎戎荪”的贡纳关系。
到西周初年，居住在黑龙江中、下游的肃慎族已向周王朝贡。
三国时属扶余。
唐朝，黑龙江中下游属黑水靺鞨。公元725年，唐朝设立黑水都督府，黑水靺鞨之。唐王朝直接任命长史。公元792 年，唐王朝为加强对室卫人居住地区的统治，又设立都督府。
金朝，属上京路所辖蒲峪路。元朝属辽阳行省的开元路和水达达路。为沟通内地与黑龙江流域的联系，建立了许多“站赤”。
明朝，设立奴尔干都司，女真、契丹均属之。为了便于管理和联系，奴尔干都司在东北地区设立“卫、所、站、面、寨”。黑河大部分地区属萨哈连地面，亦称黑龙江地面。
黑河最早的行政建制是，1683 年12月13日(清康熙二十三年十月)，为了抵抗沙俄侵略者，清政府在黑龙江左旧瑷珲城设置了黑龙江衙门(同时设1名将军和2名副督统，1685年即康熙二十四年，黑龙江将军衙门迁到黑龙江右新瑷珲，即今爱辉镇)。1690年(清康熙二十九年)，黑龙江将军衙门又移驻墨尔根(今嫩江县城)，瑷珲副督统留守原城并从属黑龙江将军。
以后经历了瑷珲兵备道(迁至黑河改称黑河兵备道)、黑河观察使、黑河道、黑河市政筹备处。
1933年日本侵略者占领黑河，并于1934年成立伪黑河省。1945年8月黑河解放，随之成立第一个人民民主政权黑河地区行政办事处。1947年2月后改为黑河专区、黑河地区，1993年3月改制为黑河市至今。
