Occupé dès la Préhistoire, le territoire du canton du Valais voit se développer une civilisation originale lors de l'Âge du bronze. Dès le , quatre tribus celtes se partagent son territoire, incorporé par Auguste dans l'Empire romain. Le Valais gallo-romain, situé sur l'importante route du Grand-Saint-Bernard est prospère. Le christianisme y est attesté dès 377 ainsi qu'un évêché à Martigny au plus tard en 381.
À la chute de l'Empire romain, la région devient burgonde avant d'être intégrée avec celui-ci dans le royaume franc carolingien. À sa disparition, il fait partie du royaume de Bourgogne transjurane dont l'abbaye de Saint-Maurice d'Agaune est le centre religieux. Le comté du Valais devient propriété de l'évêque en 999, sur donation de et, au , il passe au Saint-Empire romain germanique et la féodalité le fragmente en de nombreuses seigneuries et territoires. La partie amont du territoire se germanise en vagues successives entre les ; parallèlement l'influence des comtes, puis ducs, de Savoie augmente dans le Bas-Valais. Devenu allié des cantons suisses à la fin du , la frontière est fixée à la Morge de Conthey. Lors des guerres de Bourgogne, le Haut-Valais envahit les territoires savoyards et annexe le Bas jusqu'à Massongex et l'organise en pays sujet. En 1569, le Chablais valaisan est conquis, toujours au détriment de la Savoie. Le Bas-Valais reste sujet du Haut qui voit la puissance de l'évêque diminuer en faveur des Patriotes qui forment en 1634 une véritable république fédérale, la République des Sept-Dizains.
Ce n'est qu'avec la Révolution française que le Bas s'émancipe. Le Valais est ballotté entre la République helvétique (1798-1802), l'indépendance théorique (1802-1810) et l'incorporation à l'Empire (1810-1813). À la chute de , les Alliés le poussent à adhérer à la Confédération suisse en 1815 dont il devient le vingtième canton.
Toujours déchiré entre le Haut germanophone et le Bas francophone et majoritaire, il est proche de se diviser en demi-cantons (1840). Membre du Sonderbund (1845-1847), il est défait. La deuxième moitié du voit le développement des transports (ferroviaires et routiers) et les débuts du tourisme alors que le début du voit l'industrialisation (chimie à Monthey et Viège, aluminium à Chippis) du pays et l'exploitation des ressources hydrauliques. Dès 1950 le tourisme de masse se développe et de nombreuses stations apparaissent.
Préhistoire et protohistoire Paléolithique Le Valais a été habité dès la Préhistoire. Les seules traces de Néandertaliens retrouvées, vestiges datant du Paléolithique, ont été découvertes dans la région du lac de Tanay et datent d'environ ans« Dans le vallon de Tanay, dans le Chablais valaisan, un petit abri sous roche situé à d'altitude a livré des ossements d'animaux et quelques éclats en silex et quartzite ; ils sont attribués par les chercheurs à l'homme de Néandertal, qui vivait il y a ou . » (Philippe Curdy, Assises lointaines ( - 15 av. J.-C.) in Histoire du Valais, Société d'histoire du Valais romand, 2002, tome 1, page 19). En effet, la glaciation de Würm, où de -25000 à -19000 le glacier du Rhône recouvrait l'ensemble du Valais, a probablement bouleversé irrémédiablement la plupart des traces humaines antérieures. Après le retrait glaciaire, des chasseurs-cueilleurs semblent avoir colonisé le Valais ; néanmoins, seule la grotte du Scex du Châtelard a livré quelques vestiges de ces chasseurs du paléolithique récent (-13000)« Pour cette époque, le seul témoignage du Paléolithique est découvert à proximité de Villeneuve, dans la grotte du Scex du Châtelard, que des chasseurs occupent vers avant J.-C. » (Philippe Curdy, Assises lointaines ( - 15 av. J.-C.) in Histoire du Valais, Société d'histoire du Valais romand, 2002, tome 1, page 21). En revanche, aucune trace des cultures de chasseurs-cueilleurs qui ont colonisé le reste des Alpes, à la fin du Paléolithique, vers -10000, n'a été découverte« À la fin du Paléolithique, dès avant J.-C., des communautés de chasseurs-cueilleurs colonisent les Alpes. Pourtant, en Valais, leurs traces restent à découvrir. » (Philippe Curdy, Assises lointaines ( - 15 av. J.-C.) in Histoire du Valais, Société d'histoire du Valais romand, 2002, tome 1, page 23).
Du fait de l'extension du lac Léman dont la surface était à , qui à cette époque, remplissait la plaine du Rhône jusqu'à la cluse de Saint-Maurice, il semble que les rennes, et par là la culture du Magdalénien n'aient pas pénétré en Valais« La fin du Dryas I et le Bölling est caractérisé par un lac de 405 mètres et s'étendant probablement jusqu'à Saint-Maurice. (...) On peut donc admettre que le renne n'a jamais pénétré en Valais. Cette absence de gibier, jointe aux difficultés de pénétration due au lac, exclut pratiquement totalement la présence du Magdalénien en Valais. » , bien qu'un établissement soit attesté dans le Chablais vaudois à Villeneuve« Le site pionnier le plus proche reste donc le Scé du Châtelard à Villeneuve () dont l'existence est compatible avec un Léman de . » .
L'abaissement du niveau du lac Léman à l'Épipaléolithique permet à l'Azilien de se répandre dans le Chablais, mais moins probablement en amont de la cluse de Saint-Maurice« Le peuplement du Valais central jusqu'à Brigue paraît beaucoup moins probable, le peuplement épipaléolithique étant limité aux massifs préalpins. » ). Quoique aucun vestige n'ait été découvert, des camps de plaine et d'altitude, pour la chasse au bouquetin, ont dû exister« Le peuplement du Chablais par les Aziliens paraît possible et l'on peut admettre, comme en Dauphiné, la présence de camps de base en plaine en zone boisée et, au moins au début de l'Alleröd, des camps saisonniers sur les plateaux et les zones de moyenne altitude situées entre 100 et (...), camps liés à la chasse au bouquetin et à la marmotte en milieu partiellement découvert. » ).
Mésolithique Un abri sous roche datant du Mésolithique, vers -8000, a été fouillé dans la région de Vionnaz, associé au Sauveterrien« On admettra pour cette période une première forte pénétration des chasseurs du Sauveterrien en Chablais (Vionnaz) et en Valais central. » . Des traces d'occupation humaine de la même époque ont été retrouvées près de Zermatt attestant la présence de l'homme en altitude dès cette époque reculée.
Néolithique
Trois éléments appuient l'hypothèse d'une migration de population comme source de la Néolithisation du Valais, par opposition au phénomène d'acculturation privilégié dans les Alpes occidentales. Tout d'abord la simultanéité en Valais de la disparition des techniques du Mésolithique et de l'apparition de toutes les techniques du Néolithique : il n'y a pas d'état intermédiaire« L'apparition synchrone de ces éléments, cumulée à l'absence de tout trait mésolithique, plaide en faveur d'une colonisation par des populations agropastorales qui, d'après le style des céramiques seraient originaires du bassin du Pô.» (Pierre-Yves Nicod, Les premières sociétés agropastorales dans les Alpes occidentales in Premiers bergers des alpes — de la préhistoire à l'Antiquité, Infolio, Gollion, 2008, page 46). Ensuite l'absence de la faune locale des ancêtres sauvages des espèces domestiquées, ce qui implique une importation des troupeaux. Enfin, l'absence de transition entre économies fondées sur la chasse et celles sur l'élevage« La chasse n'est plus qu'une activité accessoire, si l'on en croit la rareté des os de cerf, de sanglier, d'ours et de loup retrouvés » (Philippe Curdy, Assises lointaines ( - 15 av. J.-C.) in Histoire du Valais, Société d'histoire du Valais romand, 2002, tome 1, page 32). Du fait de la proximité de la céramique, on admet généralement que ce sont des pasteurs du sud des Alpes« Pendant le néolithique ancien, l'importance des bovins dans le bestiaire de la table et, par extension, dans la constitution du cheptel semble être le produit d'une tradition agropastorale propre à une communauté d'éleveurs dont la culture matérielle révèle des filiations avec un faciès sudalpin (groupe d'Isolino) proche des cultures de Fiorano, Fagniola, Gaban, et Vho, de la seconde moitié du néolithique ancien de l'Italie septentrionale » (Hassan Sidi Maamar, Bestiaire de la table, pastoralisme et fétichisme en Valais du néolithique à nos jours in Études rurales, n° 153-154, 2000,) qui, guidant les troupeaux à travers les cols alpins (Simplon, Théodule, Collon, etc.), ont amené les nouvelles techniques agricoles« On peut donc affirmer que les cols alpins ont joué un rôle clé dans la néolithisation du Valais. Il est plausible de mettre en avant les passages haut-valaisans qui relient directement la région des lacs de Lombardie occidentale à la haute vallée du Rhône : le Nufenen, l'Albrun ou peut-être le Simplon, l'Antrona ou le Monte Moro. Toutefois, en l'absence de traces datant du Néolithique ancien en amont de la région sédunoise, il faudrait peut-être prendre en considération d'autres cols plus occidentaux, tels le Théodule ou le Collon, qui établissent une liaison directe avec le val d'Aoste » (Philippe Curdy, Assises lointaines ( - 15 av. J.-C.) in Histoire du Valais, Société d'histoire du Valais romand, 2002, tome 1, page 29). Les villages sont alors situés en plaine, sur des cônes de déjection de rivière, sur le versant ensoleillé de la vallée. Le site de Sion (Planta) semble déjà bien occupé au et la chasse semble déjà ne plus être qu'une activité accessoire. À cette époque le cheptel semble composé pour la majeure partie de caprinés et de bovins à part à peu près égales« Au sein des espèces domestiques et dans les modes d'acquisition des ressources carnées, le taux des bovins culmine à 42 %, ce qui leur accorde une place de choix derrière les caprinés dont la proportion atteint 52,4 %. » (Hassan Sidi Maamar, Bestiaire de la table, pastoralisme et fétichisme en Valais du néolithique à nos jours in Études rurales, n° 153-154, 2000,). Froment et amidonnier sont attestés« Quelques graines carbonisées attestent la culture du froment et de l'amidonnier. » (Philippe Curdy, Assises lointaines ( - 15 av. J.-C.) in Histoire du Valais, Société d'histoire du Valais romand, 2002, tome 1, page 35). La céramique, influencée par le sud des Alpes est différente de celle du Plateau suisse et la civilisation du Valais est qualifiée de culture du Néolithique ancien valaisan. Certains auteurs voient dans l'importance du peuplement de la région le signe de l'importance du site dans l'exportation dans toute l'Europe de haches polies en obsidienne verte originaires des Alpes du Sud, alors symbole de pouvoir dans toute l'Europe de l'Ouest et du Nord.
Une nouvelle culture apparaît au début du Néolithique moyen (début du ), apparentée au Cortaillod ancien du plateau suisse, mais présentant des motifs distincts (cannelures sur la céramique) : c'est le Cortaillod ancien valaisan« » (Werner E. Stöckli, , Antiqua 45, Publication d'Archéologie Suisse, Bâle, 2009, pages 47-48).
Toujours au , une culture originale, dite de Saint-Léonard, se développe, caractérisée par des céramiques aux décors originaux. Outre les influences du sud, des influences de l'ouest se font sentir. La culture de Saint-Léonard est particulièrement représentée à Sion et en amont. En revanche, dans le Bas-Valais, à La Barmaz sur la commune de Collombey-Muraz, deux importantes nécropoles associées à la civilisation de Cortaillod ont été retrouvées ; ce qui indiquerait deux aires culturelles en Valais : le Chablais sous l'influence de la civilisation de Cortaillod et le Valais en amont sous celle de la civilisation de Saint-Léonard. C'est de cette époque que datent les tombes composées d'une ciste, de type Chamblandes, contenant en général un seul squelette en position repliée. En Valais, près de 900 de ces tombes ont été retrouvées (Sion, Sembrancher, Saint-Léonard, La Barmaz près de Monthey, Waldmatte, etc.).