Cà Mau là vùng đất trẻ mới được mở mang khai khẩn cách đây khoảng trên 300 năm. Vào những năm cuối thế kỷ XVII, hưởng ứng sự chiêu mộ của Mạc Cửu, một di thần của nhà Minh bất phục triều đình Mãn Thanh, lưu trú tại Mang Khảm (Hà Tiên), một số lưu dân người Việt, người Hoa đã đến cư trú và làm ăn sinh sống, dựng thành một xã với tên gọi “xã” Cà Mau. Đầu thế kỷ XVIII, vùng đất này thuộc chúa Nguyễn quản lý, xã Cà Mau thuộc trấn Hà Tiên.
Nửa đầu thế kỷ XVIII, lưu dân về đây sinh sống ngày càng đông và đất đai được khai phá rộng thêm, phần dầu thuộc các huyện phía trên Cà Mau hiện nay đã được khẩn hoang và thuộc địa giới của dinh Long Hồ. Sau nửa cuối thế kỷ XVIII và đầu thế kỷ XIX, lưu dân tiếp tục đổ về đây khai hoang mở đất, do dó diện tích khai phá cũng ngày càng mở rộng. Dưới thời của Gia Long, vua Minh Mạng, xã Cà Mau được nâng lên thành huyện Long Xuyên, thuộc tỉnh Hà Tiên, cịn vùng đất phía trên Cà Mau thì thuộc phủ Ba Xuyên, tỉnh Vĩnh Long.
Sau khi chiếm 3 tỉnh miền Tây Nam Kỳ (Vĩnh Long, An Giang, Hà Tiên) vào năm 1867, thực dân Pháp bắt đầu chia nhỏ các tỉnh cũ nhằm mục đích dễ cai trị. Ngày 18/02/1882, tỉnh Bạc Liêu là tỉnh thứ 21 của Nam Kỳ được thành lập gồm 4 quận và 1 thị xã: Cà Mau, Vĩnh Lợi, Vĩnh Châu, Giá Rai và thị xã Bạc Liêu và tỉnh Bạc Liêu tồn tại đến tháng 8/1945. Năm 1947, tỉnh Bạc Liêu bị thực dân Pháp tái chiếm và chính quyền thực dân Pháp sáp nhập huyện Phước Long của tỉnh Rạch Giá vào tỉnh Bạc Liêu. Về phía chính quyền cách mạng, năm 1947 và 1948, sáp nhập 2 quận An Biên và
Phước Long của tỉnh Rạch Giá vào tỉnh Bạc Liêu, đồng thời năm 1947 thành lập quận Ngọc Hiển vào năm 1950, thành lập quận Trần Văn Thời (tách từ quận Cà Mau ra theo quyết định của Ủy ban hành chính kháng chiến Nam Bộ).
Đến năm 1955, ngụy quyền Sài Gòn tách huyện Cà Mau ra khỏi Bạc Liêu thành lập tỉnh An Xuyên (theo Sắc lệnh số 22/NV, ngày 25/10/1955 của chính quyền ngụy). Các huyện cịn lại sáp nhập vào tỉnh Sóc Trăng thành lập tỉnh Ba Xuyên. Về phía chính quyền cách mạng vẫn gọi khu vực Cà Mau là tỉnh Bạc Liêu sau lấy tên tỉnh Cà Mau (mật danh là U1). Ngày 27/11/1973, tái lập tỉnh Bạc Liêu; tỉnh Cà Mau cắt huyện Giá Rai giao tỉnh Bạc Liêu.
Trải qua nhiều thay đổi về địa giới hành chính và tên gọi khác nhau, sau ngày miền Nam hồn tồn giải phóng, tháng 02/1976, Chính phủ cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam ra Nghị định hợp nhất một số tỉnh ở miền Nam, trong đó hai tỉnh Cà Mau (An Xuyên) và Bạc Liêu hợp thành tỉnh Minh Hải. Lúc này, tỉnh Minh Hải có hai thị xã: thị xã Cà Mau và thị xã Minh Hải và 7 huyện: Vĩnh Lợi, Hồng Dân, Giá Rai, Châu Thành, Thới Bình, Trần Văn Thời và Ngọc Hiển.
Ngày 11/7/1977, Hội đồng Chính phủ ra Quyết định số 181/1977/CP giải thể huyện Châu Thành và chuyển các xã của huyện này về thuộc các huyện Giá Rai, Trần Văn Thời và Thới Bình. Ngày 29/12/1978, Hội đồng Chính phủ ra Quyết định số 328/CP thành lập thêm 6 huyện mới thuộc tỉnh Minh Hải gồm: Phước Long, Cà Mau, U Minh, Phú Tân, Cái Nước và Năm Căn, lúc này tỉnh có 12 huyện. Ngày 30/8/1983, Hội đồng Bộ trưởng ra Quyết định số 94/CP giải thể huyện Cà Mau và đưa các xã của huyện này vào thị xã Cà Mau và các huyện Giá Rai, Thới Bình và Cái Nước, đến thời điểm này, tỉnh Minh Hải có 2 thị xã và 11 huyện. Ngày 17/5/1984, Hội đồng bộ trưởng ra Quyết định số 75/CP đổi tên thị xã Minh Hải thành thị xã Bạc Liêu; hợp nhất huyện Hồng Dân và huyện Phước Long lấy tên là huyện Hồng Dân; hợp nhất huyện Cái Nước và huyện Phú Tân thành huyện Cái Nước và đổi tên huyện Năm Căn (cũ) thành huyện Ngọc Hiển (mới); đổi tên huyện Ngọc Hiển (cũ) thành huyện Đầm Dơi (mới). Như vậy, đến thời điểm này, tỉnh Minh Hải có 2 thị xã, 9 huyện và có 120 xã, phường, thị trấn (93 xã, 13 phường, 14 thị trấn).
Ngày 06/11/1996, kỳ họp thứ 10 Quốc hội khóa 9 đã ra Nghị quyết phê chuẩn việc tách tỉnh Minh Hải ra thành 2 tỉnh là tỉnh Bạc Liêu và tỉnh Cà Mau, thực hiện từ ngày 01/01/1997 và Cà Mau chính thức được tái lập từ ngày đó.