Tarih boyunca Tunceli, çeşitli uygarlıkların egemenliği altında yaşanmış bir bölgedir. M.Ö. 2200 yıllarında Hurriler, M.Ö. 1300 yıllarında Hititler ve M.Ö. 1200 yıllarında Urartular bu topraklarda hüküm sürmüştür. Daha sonra M.Ö. 700 yıllarından itibaren Medler, Persler, Makedonyalılar, Romalılar ve kısa bir süreliğine Partlar bölgeyi aralarında paylaşmıştır. Bu devirlerin ardından Kapadokyalılar, Selevkoslar, Doğu Roma İmparatorluğu, Bizanslılar ve Sasaniler Tunceli'ye egemen olmuşlardır.
639-972 yıllarını Arapların, 972-1071 yıllarını ise Bizanslıların hâkimiyeti altında geçiren Tunceli, 1071 Malazgirt Meydan Muharebesi ile birlikte Anadolu'da Türklerin egemenliğinin hızla yayıldığı bir döneme tanıklık etmiştir. Bu dönemin ardından bölgemiz, 1087 yılında kesin olarak Türklerin egemenliği altına geçmiştir. Tunceli, bu yıldan itibaren Selçuklular, Mengücekler ve Akkoyunluların hakimiyeti altında yaşamış ve 1473 yılında da Osmanlılar tarafından idaresi alınmıştır.
Osmanlı yönetimi döneminde, 1847 yılında sancak yapılarak, Hozat merkez olmak üzere Erzurum'a bağlanan Tunceli, 'Dersim Livası' adıyla anılmaya başlamıştır. 'Dersim', Farsçadaki 'gümüş kapı' anlamına gelir. 1879 yılında 'Dersim' adıyla ayrı bir vilayet olan Tunceli, 1886 yılında mutasarrıflığa indirilmiş ve 1892 yılında Elazığ Vilayetine bağlanmıştır.
Cumhuriyetin ilanından sonra 25 Aralık 1935 tarihinde geçici merkezi Elazığ olmak üzere, Erzincan'ın Pülümür, Elazığ'ın Nazımiye, Hozat, Mazgirt, Pertek, Ovacık, ve Çemişgezek ilçeleri bağlanarak 'Tunceli Vilayeti' kurulmuştur. Bu dönemde, daha önce 'Dersim' olan bölgenin adı 'Tunceli' olarak değiştirilmiştir. 30 Aralık 1946'da ise İl merkezi, daha önce 'Kalan Kasabası' olarak bilinen alanına taşınmıştır.
