Древнейшая керамическая посуда (12 тыс. л. н.) обнаружена на памятниках усть-каренгской культуры[3][4][5]. На поселении Усть-Каренга, расположенном в бассейне Верхнего Витима в Забайкалье, керамика по калиброванным датам относится к 12288—9678 гг. до нашей эры[6].
К новокаменному веку (неолит, 7 тыс. лет назад) относятся поселения Чиндант и Арын-Жалга на реке Онон, Дарасун на Ингоде, Усть-Менза и Студёное на Чикое и Алтан на Мензе. В это время наряду с охотой и рыболовством из Китая приходит земледелие.
Плиточная могила на горе Бага-Заря
Вплоть до присоединения Забайкалья к России, история его южной части тесно связана с кочевым скотоводством. Племена, проживавшие здесь, создали так называемую культуру плиточных могил эпохи бронзы и железа. «Плиточники» проживали на всей территории современной Монголии: от Алтая до Хингана с запада на восток и от Байкала до предгорий Нань-Шаня с севера на юг. Монгольские учёные считают, что эта культура принадлежала к протомонголам[7][8].
Первым народом, обитавшим в Забайкалье, о котором многое известно как из археологических находок, так и из письменных источников (в основном, китайских) был кочевой народ хунну (209 год до н. э. — 93 год н. э.), создавший обширное государство в центральноазиатских степях, с распадом которого бывшие хуннские земли перешли под контроль монголоязычных Сяньби (93—234) и Жужаньского каганата (330—555).
В VI—IX веках в Забайкалье жили тюрки-уйгуры. В X—XII веках южная часть региона оказалась в составе государства монгольских племён киданей. Государство это известно как империя Ляо. Известнейшими памятниками этих времён являются некрополь в Ильмовой пади, Кокуйское городище и Вал Чингисхана.
В XIII веке тайджиут-монголы жили в южной части нынешнего Забайкальского края. Джалаир-монголы проживали по реке Онон[9]. Южная часть Забайкальского края и монгольский аймак Хэнтий были центром Хамаг-Монгольского ханства.
В 1206 году на курултае великим ханом Монгольского государства, был провозглашён Тэмуджин, принявший новое имя Чингисхан. Территория края составляла неотъемлемую часть империи. От монголов в крае осталось немало памятников. Среди них — города, дворцы, усадьбы, такие памятники, как Чингисов камень, Чаша Чингисхана, Ворота Чингисхана. При этом, эти памятники никакого отношения непосредственно к самому Чингисхану не имеют, но являются неотъемлемой частью множества легенд.
Коренной народ Забайкалья, проживающий здесь ещё с времен неолита, это эвенки. Они исповедовали шаманизм и сохраняли патриархально-родовые отношения.
Во времена монголов большая часть тунгусов находилась под управлением княжеского рода Гантимуровых.
В XIV веке Монгольская империя распалась на отдельные государства. До середины XVII века монголоязычные дауры (вместе с подгруппой гогули) жили в долине реки Шилка, в верховьях Амура и на реке Зея. Их территория граничила с землями дючеров, живших по Амуру к востоку от Зеи[10]. По названию этого народа, регион их проживания в то время был назван русскими землепроходцами Даурией. Территория современного Забайкальского края вплоть до XVII века являлась частью Монгольского государства Северная Юань.
Успенская церковь (1706-12) в селе Калинино Нерчинского района — первое кирпичное здание, построенное русскими к востоку от Байкала
С середины XVII века Забайкалье вошло в состав Российского государства. Первые землепроходцы пересекали Даурию (так называли земли за Байкалом) по рекам. Буряты и тунгусы, после длительного сопротивления, признавали новую власть и платили русской казне ясак. В Забайкалье появился ряд острогов: Усть-Стрелочный, Иргенский, Нерчинский, Телембинский, Еравнинский, Аргунский, Сретенский. Начиная с 1704 года появились Нерчинский, Шилкинский, Газимурский и другие сереброплавильные заводы. В XVIII веке население края быстро росло за счёт притока поселенцев и отправки на рудники преступников. Большую роль в развитии края сыграли и ссыльные участники декабрьского восстания. В 1851 году была образована Забайкальская область. В этом же году с целью укрепления границы создано Забайкальское казачье войско, численностью более 3,5 тысяч человек. В конце XIX века в области началось железнодорожное строительство. Поднялась промышленность, росли и появлялись новые города и населённые пункты.