寶雞古稱陳倉，據《三秦記》記載，陳倉以古陳倉山(今雞峰山)得名。寶雞之名始自唐肅宗至德二年(757)，沿用至今。

早在新石器時代，寶雞就是先民們活動生息的地區之一。寶雞共發現新石器文化遺址數百處，其中最著名的北首嶺遺址，據《中國大百科全書·考古學》記載，早期遺存為公元前5150～5020年的母系氏族公社時期，距今7150多年，是早于仰韶文化半坡遺址的一種文化遺存。

寶雞是中國歷史上周秦王朝的發祥地。公元前11世紀，周先祖之一的古公亶父率族人遷徙到岐山下的周原(今寶雞市岐山縣)，“古公乃貶戎狄之俗而營筑城郭室屋而邑別居之，作五官有司”(《史記·周本紀》)，建立了周王朝早期的國家組織。古公亶父被后世尊為太王。周在古公亶父死后的季歷和文王時期，國勢發展很快，先后征服了西落鬼戎、始呼、翳徒之戎，鄰近的許多部落和方國也歸附于周，鞏固了周族在渭水中游的統治，為伐紂滅商，建立西周王朝奠定了基礎。

秦王朝是中國歷史上第一個統一的、專制主義中央集權的封建國家，而寶雞是秦前期政治、軍事和經濟活動的中心地區，是秦始皇能夠“續六世之余烈，振長策而御宇內”，一舉統一全中國的前期奠基地。周平王元年(前770)，以秦襄公攘夷，護送平王東遷之功，封襄公為諸侯，賜之岐以西之地，從此，建立了秦國。秦文公四年(前762)，秦在“汧渭之會”(今寶雞市)建立國都。秦憲公二年(前714)，為備戰攻戎，秦將國都由汧渭之會徙往平陽(今陳倉區東陽平村)，并建有封宮(《史記·秦本紀》)和羽陽宮(《漢書·地理志》)。以此為政治中心，至秦武公十一年(前689)，西起甘肅中部，東至華山一線，整個關中及渭水流域，基本為秦國所控制。秦德公元年(前677)，秦國遷都于雍(今寶雞市鳳翔區)。此后，秦國先后有十九位國君以雍為國都，共歷時294年。秦穆公(前659～前621)在位期間，“開地千里，遂霸西戎”。秦由一個落后的諸侯國，躋身當時最先進的國家行列之中，為以后東向攻滅六國，奠定了雄厚的基礎。

秦始皇統一中國后(前221)，寶雞屬內史地。漢高祖元年(前206)，屬雍；漢高祖二年(前205)，改為中地郡；漢高祖九年(前198)，又改屬內史；景帝分屬右內史；武帝建元六年(前135)，仍因之；太初元年(前104)，更名右扶風，為三輔之一。獻帝時(189～220)，省扶風都尉，置漢安郡。曹魏(220～265)為扶風郡。晉惠帝時(290～306)，改為秦國。北魏太武帝時(424～452)，置秦平郡，兼置岐州。西魏(535～556)改秦平郡為岐陽郡。隋初，置岐州；煬帝大業年間(605～618)，廢州置扶風郡。唐初置岐州；玄宗天寶年間(742～756)，改為扶風郡；肅宗至德元年(756)，改為鳳翔郡，不久又改為鳳翔府；代宗寶應年間(762～763)因之，屬關內道。五代屬關西道。宋屬秦鳳路，為鳳翔府。金置天興軍，屬陜西西路。元初立鳳翔總管府，后更為散府，先后屬陜西等處行中書省、陜西漢中道肅政廉訪司。明仍為鳳翔府，隸陜西布政使司，分屬關西道。清初，仍沿舊制為鳳翔府；康熙九年(1670)，裁關西道，分隸西安糧鹽道；乾隆九年(1744)，改隸驛鹽道，為分巡鳳邠道。民國二年(1913)，屬陜西省關中道；民國二十二年(1933)撤道，由省直轄寶雞各縣；民國二十七年(1938)，在鳳翔設陜西省第九行政督察區，督察專員公署轄寶雞，鳳翔、千陽、隴縣、麟游、岐山、扶風、眉縣、武功、周至；民國三十年(1941)2月，第九區督察專員公署遷至寶雞。

1949年7月14日寶雞解放，陜甘寧邊區政府寶雞分區機關進駐寶雞市。時領寶雞、鳳翔、岐山、扶風、千陽、隴縣、眉縣、鳳縣共8縣和寶雞市(縣級市)。1950年1月寶雞分區劃歸陜西省轄；5月2日，分區增領麟游、武功等6縣，共領14縣1市。1950年10月11日改寶雞分區為專區。1953年1月30日，寶雞專區又增領興平、周至等5縣，并新設太白區，共領19縣1市1區。1956年10月1日，寶雞專區撤銷，原屬縣市直隸于省。1960年至1961年9月，寶雞市領鳳翔、隴縣、鳳縣(均為并縣以后)3縣。1961年，復設寶雞專區，領寶雞、鳳翔、岐山、扶風、麟游、武功、眉縣、鳳縣、千陽、隴縣、太白共11縣和寶雞市(縣級市)。1966年，寶雞專區改領11縣，寶雞市為省轄。1969年專區改名寶雞地區，仍領11縣1市。1971年2月，地區撤銷。1971年3月至1979年3月，改為寶雞市(地級市)領11縣2區。1979年3月，復設寶雞地區，只領11縣；地市并存，寶雞市領金臺、渭濱2區。1980年8月，寶雞地區與寶雞市合并，以地級市領導縣、區代替地區領縣的體制，時領11縣2區。1982年12月，新設楊陵區，共領11縣3區。1983年11月，武功縣與楊陵區劃歸咸陽市轄；寶雞市轄金臺、渭濱2區和寶雞、鳳翔、岐山、扶風、麟游、隴縣、千陽、鳳縣、太白、眉縣10縣。2003年3月1日，國務院正式批準撤寶雞縣設陳倉區；2003年5月26日，寶雞縣召開撤縣成立陳倉區大會，寶雞市轄金臺、渭濱、陳倉3區和鳳翔、岐山、扶風、麟游、隴縣、千陽、鳳縣、太白、眉縣9縣。

2021年1月1日，經國務院批準，撤銷鳳翔縣，設立寶雞市鳳翔區。寶雞市轄金臺、渭濱、陳倉、鳳翔4個區，轄岐山縣、扶風縣、眉縣、隴縣、千陽縣、麟游縣、鳳縣、太白縣8縣。