Arkeolojik araştırmalar tarihöncesi çağlarda Bolu çevresinde insanların yaşadığını ortaya çıkartmıştır. Gerede-Boluyolunda Bolu’ya girerken görülen büyük höyük klasik çağdan kalan eşyalar, mimarlık kalıntıları ve Osmanlı dönemi eserleriyle doludur. Hisartepe adını taşıyan bu höyüğün bir başka benzerine, Bronz Çağı Proto-Hitit dönemi, Hitit-Frikklasik çağ çanak çömleğiyle birinci ve ikinci Truva kaplarına benzer biçimde zoomorfik kaplar bulunmuştur.
Bolu’nun tarih dönemlerindeki hayatı Hititler’le başlar. Hititler’den kalan taş üzerine yazılmış yazılarda, Bolu bölgesinden «Pala ülkesi» diye söz edilir. Hititler İ.Ö. . yüzyılda yıkılınca Bolu ve çevresi önce Frikyalılar’ın, sonra Lidyalılar’ın eline geçti.
İ.Ö. yılında Persler bu bölgeyi aldılar ve iki yüzyıl genel valiler (satraplar) eliyle yönettiler. İ.Ö. yılında Büyük İskender, Paflagonya ve Misya adını alan bu bölgeyi ele geçirdi. İskender’in ölümünden sonra, kurduğu imparatorluk yıkıldı ve Bolu, Bitinya Devleti’nin eline geçti. Batıyla Doğu kültürünün karıştığı bu çağa «Helen Çağı» denir. Bolu, İ.Ö. yılında Roma egemenliğine geçti. İl topraklarının bulunduğu Bitinya, önce Roma valileri tarafından; Hadrianuszamanında imparatorluk valileri tarafından yönetildi. Roma, yılında ikiye ayrılınca Bolu toprakları Doğu Roma’nın (Bizans) oldu ve Bukkaleryan Eyaleti’ne bağlandı.
Malazgirt Zaferi’nden sonra Anadolu kapıları Oğuz Türkleri’ne açılmış; Selçuklu Türk ordularının ünlü akıncıları olan Artuk, Tutuk, Danişment, Karatekin ve Saltuk Beyler, Süleyman Şah’ın komutasında İstanbul kapılarına kadar dayanmışlardı. Bolu ve çevresi de yılında Horasanlı Aslahattin tarafından alındı.
Haçlı Seferleri sırasında Türkler İznik’i bırakıp Anadolu içlerine çekilince Bolu da Trabzon Rum İmparatorluğu’nun eline geçti. Bolu ve çevresi Türkler tarafından ’de ikinci defa ele geçirildi. yılında Anadolu Selçuklu İmparatorluğu resmen çökünce, bütün Anadolu gibi, Bolu çevresi de Moğollar’ın yönetimi altına girdi. Bu çağda Orta Asya’dan ve doğudan Anadolu’ya büyük Türk göçleri başlamış, Anadolu tam bir Türk ülkesi olmuştur. Bolu ve çevresi, Söğüt’teki Osmanoğulları Devleti’nin akıncılarından olan Konuralp tarafından alınmış, Orhan Gazi zamanında Akçakoca, Kandıra, Düzce ve Üskübü dolayları Osmanlı Devleti’ne katılmıştır. Yıldırım ile Timur arasındaki Ankara Savaşı sonunda Bolu ve çevresi Candaroğulları’na (İsfendiyaroğulları) geçmiş, fakat II. Murat zamanında yeniden Osmanlı Devleti’nin olmuştur. Osmanlı yönetiminde Bolu, Anadolu Beylerbeyiliği’nin sancağından birinin merkeziydi. Tanzimat’tan sonra Kastamonu Eyaleti’nin sancağından biri oldu.
Cumhuriyet döneminde bütün sancaklara vilâyet (il) adı verilince Bolu da bir vilâyet oldu. Millî Mücadele’nin başlarında Bolu dolaylarında Ankara Hükümeti’ne karşı iki ayaklanma olmuş, her ikisi de Kuvay-ı Millîye birliklerince bastırılmıştır. yılında şiddetli bir deprem geçirmiştir.