距今180萬年至100萬年前，在今大荔、蒲城交界的洛河兩岸和臨渭區(qū)、華縣南部生活著古人類。
約20萬年前的古人頭骨化石在今大荔縣段家鎮(zhèn)解放村出土，被中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所命名為“大荔人”。
約5000年前，軒轅黃帝在華山召開各氏族部落首領(lǐng)會議，境內(nèi)有陽武等氏族部落。
4000年前，禹劃九州，渭南屬雍州。
夏代，在今合陽縣洽川一帶封有有莘國。
殷商時，境內(nèi)封有芮、莘等國。
西周時，渭南全境屬京畿的一部分，封有鄭、彤、同阝、芮、莘、韓、梁等國。
除方國外，有彭衙、屠等城邑。
春秋前期，城邑增加，境內(nèi)東部屬晉，西部屬秦，后全部歸秦。
周莊王十年（前687），秦國在今華縣設(shè)鄭縣，屬中國最早的縣之一。
戰(zhàn)國時期，魏國奪回黃河之西原屬晉國之地，在境內(nèi)置西河郡，吳起為郡守。
周顯王三十九年（前330），秦迫魏獻(xiàn)河西地，境內(nèi)全屬秦，秦普遍置縣。
秦統(tǒng)一中國后，實行郡縣制，在京城咸陽設(shè)內(nèi)史，渭南市境內(nèi)屬內(nèi)史東部。
項羽占關(guān)中后，封司馬欣為塞王，境內(nèi)屬塞國。
西漢高祖元年（前206），劉邦滅塞國，將境內(nèi)南部劃屬渭南郡，北部劃屬河上郡。
九年（前198），全部改屬內(nèi)史。
太初元年（前104），南部改屬京兆尹，北部改屬左馮翊。
新莽時，南部屬翊尉郡，北部屬師尉郡。
東漢時期，南部復(fù)屬京兆尹，北部復(fù)屬左馮翊。
東漢建安初，渭南境內(nèi)設(shè)左馮翊郡，轄5個縣，屬轄區(qū)內(nèi)第一個體制完備的縣以上政區(qū)。
三國時，更名為馮翊郡。
北魏太和十一年（487），于李潤堡置華州，轄華山、白水、澄城3郡。
景明元年（500），移華州治所于武鄉(xiāng)縣（今大荔縣）。
孝昌二年（526），于鄭縣置東雍州。
西魏廢帝三年（554），改華州為同州，改東雍州為華州。
同州、華州在境內(nèi)延續(xù)了一千多年。
清雍正十三年（1735），同州升為府，華州降為散州連同屬縣并入同州府。
1913年，撤銷府、州，渭南境內(nèi)各縣屬關(guān)中道。
1938年，在大荔設(shè)第八行政督察區(qū)。
1948年，在華縣設(shè)第二行政督察區(qū)，在蒲城設(shè)第十一行政督察區(qū)。
1949年3月渭北各縣相繼解放，陜甘寧邊區(qū)政府設(shè)大荔分區(qū)，轄8縣；設(shè)渭華分區(qū)，轄6縣。
5月，渭華分區(qū)更名為渭南分區(qū)。
1950年5月，大荔分區(qū)并入渭南分區(qū)，更名為渭南專區(qū)，駐渭南，轄13縣。
1953年1月，渭南專區(qū)轄縣18個，增轄富平、耀縣、三原、涇陽、高陵5縣。
1961年8月，三原、涇陽縣劃歸咸陽市，高陵縣劃歸西安市，渭南專區(qū)轄14縣及銅川市。
1966年6月，銅川市改由陜西省直轄。
1969年10月，渭南專區(qū)改稱渭南地區(qū)。
1979年11月，耀縣劃歸銅川市。
1983年9月，臨潼、藍(lán)田縣劃歸西安市。
1984年1月，渭南、韓城撤縣設(shè)市。
1990年12月，華陰撤縣設(shè)市。
1995年5月，撤銷渭南地區(qū)，設(shè)立地級渭南市。
原縣級渭南市改稱臨渭區(qū)，韓城、華陰2市改省直轄，由渭南市代管。
至2014年底，渭南市轄1區(qū)8縣3個開發(fā)區(qū)1個風(fēng)景名勝區(qū)，代管2個省轄市。
2015年10月28日，撤銷華縣，設(shè)立華州區(qū)，至2021年渭南市轄2區(qū)7縣，代管2個省轄市。