早在夏商周时期，七台河地域是中国北方先民肃慎人的领地。
其时，生息在黑龙江地区的肃慎人和索离人等，已向中原朝贡。
肃慎人几易其名，到唐代改称靺鞨。
太后圣历元年（698年），粟末靺鞨人建立唐地方政权渤海国，靺鞨最盛时辖5京15府62州，七台河地域属铁骊府辖，府址德里镇（今依兰县境内）。
渤海国被契丹灭亡后，大同元年（947年），契丹改国号为辽。
辽沿松花江两岸至乌苏里江口设五国部，七台河地域属五国部头城越里吉（今依兰县）辖。
金收国元年（1115年），金灭辽。
金地方最高行政区划为路（相当于省），七台河地域属胡里改路（路址在今依兰镇一带）辖。
蒙古汗国灭金后，元至元八年（1271年），忽必烈定国号为元。
元创行省制，省下设路、府、州、县。
元设胡里改万户府（今依兰县），七台河地域归其所辖。
明永乐七年（1409年），明在黑龙江、松花江流域设置相当于省级军政机构奴儿干都司，下设卫、所，七台河地域属呕罕河（今倭肯河）卫（卫址今依兰、桦南县交界处）辖。
崇祯十七年（1644年）后，清于依兰哈喇（今依兰县译汉语为三姓）先后设置协领、副都统、府、道衙门，七台河地域属三姓管辖。
民国七年（1918年）9月15日，勃利县公署正式成立，下辖地包括今七台河一带，上属依兰道辖。
民国十八年（1929年），废除道制，勃利县直隶吉林省辖。
民国二十年（1931年），日本帝国主义侵占东北。
民国二十三年（1934年）12月，勃利县划归三江省辖。
民国三十二年（1943年）10月，伪满设东满总省，勃利县划归东满总省辖。
民国三十四年（1945年），抗日战争胜利后，东北地区划为9省，勃利县属合江省辖。
1949年，中华人民共和国成立后，将松江、合江、牡丹江3省先后合并为松江省，黑龙江、嫩江两省合并为黑龙江省。
1954年8月，黑龙江、松江两省又合并为黑龙江省，勃利县属黑龙江省合江地区辖。
1958年，国家开始对七台河煤田（原称勃利煤田）大规模开采，勃利县自筹资金修建的全国第一条民办铁路告竣通车，这两件大事，给长期属勃利县辖的七台河这个偏远山区带来了勃勃生机。
由于经济社会快速发展，人口剧增。
1965年3月1日，经国务院批准撤销勃利县七台河镇，建立七台河特区（县级），直属合江地区辖。
1970年4月1日，七台河特区改特区为县级市，隶属关系不变。
1983年11月，七台河市晋升为省辖市，同时将勃利县划归七台河市辖。
2007年12月17日，经省政府批准，勃利种畜场正式划归七台河市管辖。