به روایت اسناد آشوری مجموعه مناطق که در حال حاضر ناحیه زنجان را تشکیل می‌دهد در هزاره نخست قبل از میلاد حداقل سه بخش مستقل بوده است: منطقه آندیا - سرزمین مادای شامل قسمت علیای دره قزل‌اوزن روده ابهر.
در دره علیای قزل‌اوزن در دهستان اوریاد از توابع ماه‌فشان: در روستائی به‌نام قلعه جوق، دو مکان تاریخی وجود دارد که به اقامتگاه‌های اولیه آریائی‌ها بسیار شبیه است. هر دو مکان بر بلندی طبیعی واقع هستند و در کنارشان آب رودخانه یا چشمه جاری است. در یکی از این دو مکان بقایای یک قلعه قدیمی وجود دارد که اهالی روستا آن را قلعه گور (گبهر) می‌نامند. از این اسم استنباط می‌شود که قلعه متعلق به زرتشتی‌ها گبمرها بوده است. اسناد تاریخی که بتواند حدود و ساخت ناحیه زنجان را در دورهٔ باستان تا عصر ساسانی مشخص و معلوم دارد دارد دسترس نیست. فقط می‌توان گفت که در زمان سلوکی‌ها خاک ماد به دو قسمت علیا و سفلی تقسیم می‌شده و ناحیه زنجان در داخل محدوده ماد علیا و سلطانیه و ابهر در محدوده ماد سفلی قرار داشته‌اند و ناحیه سلطانیه نیز حد و مرز بین این دو بخش به حساب می‌آمده است. این حدود جغرافیائی احتمالاً تا پایان دوره ساسانی باقی بوده است و پس از ورود اعراب مسلمان به ایران، در محدوده جغرافیائی و وابستگی سیاسی و اداری این مناطق تغییر و دگرگونی ایجاد شده است.
جغرافی‌دانان مسلمان تقریباً سرزمین‌های مادر اجبال نامیده‌اند که کوفه و بصره مرکز آن بوده است. ناحیه زنجان نیز جزء جبال بوده ولی گاه از آنجا متنزع و به دیلم، قزوین و یا شهر ری متصل شده است.
آنچه معلوم است از اوایل عصر اسلامی تا قرن پنجم هجری قمری منطقه کارم، که در مجاورات کیلان و دیلمان قرار دارد. اغلب تحت سیطره قدرت‌های دیلمی قرار داشته و خارج از تابعیت زنجان بوده است. حتی شهر زنجان و ناحیه‌ای آن نیز در مقاطعی از سدهٔ چهارم قمری زیر نفوذ سیاسی و حوزه فعالیت دیلمیان (آل ساز یا گفگریان) بوده است. از دوره سلجوقیان به بعد سرزمین‌های جبال، عراق عجم نامیده شده است و علت آن بوده که این ناحیه با عراق، بین‌النهرین یا میان رودان (دجله - فرات) فرق داشته باشد. احتمالاً تا زمان مغول‌ها عنوان جبال و عراق عجم هر دو به این سرزمین‌‌ها اطلاق می‌شده است. زیرا پس از آمدن مغول‌ها دیگر نام جبار را به‌کار نبرده‌اند.
با انتخاب سلطانیه به پایتختی ایران توسط ارغون‌خان (۶۹۰ - ۶۸۱) زنجان، که در چهل کیلومتری سلطانیه است. مرکزیتش را از دست داده، اما عبور راه ارتباطی پایتخت جدید امپراطوری با بخشی از شمال، شمال‌غرب و آن سوی مرزها مثل طرابوزان و ماورای قفقاز از زنجان و موقعیت این شهر که منزلگاه مناسبی برای اتراق کاروانیان بوده سبب بازیافت رونق و تا حدودی اعتبار خود شده است.
پس از فروپاشی امپراتوری ایلخانان ایران و لشکرکشی تیمورلنگ، شهر رنجان آسیب و خسارت‌های فراوان می‌بیند و حصار قلعه شهر و بناهای تاریخی آن تخریب می‌شود. شدت خرابی شهر به اندازه‌ای بود که به روایت منابع شهر تا مدت‌ها (اوایل دوره صفویه) نیمه‌مخروبه و نیمه‌سکون بوده است.
در دوره صفویه که آرامش نسبی در منطقه حکمفرما می‌شود. تجدید حیات شهری و شهرنشینی در زنجان شروع می‌گردد و شهر رفته رفته توسعه می‌یابد. در این مرحله از تجدید بناء شهر به سمت جنوب به طرف رودخانه (زنجان‌رود) گسترش یافته است در شکل‌گیری و بنای مجدد شهر جلوهٔ تأثیر وحشت سکنه از تکرار تجربه ناگوار یورش دشمن به‌خوبی قابل مشاهده است.
اطلاق نام خمسه در دوره قاجار برای این منطقه‌ای پرمفهوم است چرا که حدود وسعت ناحیه را نشان می‌دهد.
در اسناد اواخر دورهٔ قاجار اغلب روستای قروه در شرق و قافلدن‌کوه در شمال‌غرب حدود مرز ناحیه زنجان را معرفی می‌کند.
به‌طور کلی پیشینه تاریخی استان شامل چهار دوره است:
- دوران پیش از تاریخ (هزاره هفتم تا اوایل هزاره سوم پیش از میلاد)
- دوران تاریخی (اوایل هزاره سوم تا اواخر هزاره دوم پیش از میلاد)
- دوران تاریخی جدید (اواخر هزاره دوم پیش از میلاد تا اوایل قرن هفتم میلادی)
- دوران اسلامی از قرن هفتم تا نوزدهم میلادی برابر با قرن اول تا چهارده هجری)
تنش‌های سیاسی و کشمکش‌های نظامی تا قرن دهم هجری شمسی مانع رشد و اعتلاء اقتصادی و فرهنگی منطقه بوده است در دوران حکومت صفویه و قاجار به‌ویژه دوران حکومت شاه طهماسب شاه‌عباس و آغاز محمدخان قاجار رونق نسبی اقتصادی و فرهنگی در منطقه برقرار بوده است.