Pulau Belitung (Billiton, menurut cara penulisan Belanda) diperkirakan sudah dikenal pada abad ke-7 dan bersama-sama dengan pulau Bangka berada di bawah wilayah kekuasaan Sriwijaya. Dalam kitab Negarakertagama karangan Mpu Prapanca yang bertanggal 1365, nama pulau Belitung terlukis dalam syair untuk Raja Hayam Wuruk. Diperkirakan pada abad 14 pulau Belitung menjadi wilayah kekuasaan Majapahit.

Pada tahun 1812 pulau Bangka dan Belitung jatuh ke dalam kekuasaan Inggris sebagai akibat dari kekalahan Kesultanan Palembang dari Inggris. Pada masa kekuasaan Inggris, Residen Inggris di Bangka, Mayor Gourt mengangkat Raja Akil dari Siak sebagai kepala pulau Belitung dan bukan K.A. Mohammad Hatam gelar Depati Cakraningrat VII yang merupakan pewaris Kerajaan Balok. Untuk melenggangkan kekuasaannya, Raja Akil berusaha menyingkirkan K.A Hatam, dan dalam suatu penyerbuan K.A. Hatam akhirnya dibunuh di rumahnya oleh Raja Akil. Sedangkan anaknya yang bernama K.A Rahad berhasil melarikan diri meski mengalami luka parah. K.A Rahad kemudian diangkat menjadi Depati Cakraningrat VIII menggantikan ayahnya yang terbunuh.

Pada tahun 1814 terjadi kesepakatan antara Inggris dan Belanda yang ditandatangani di London yang dikenal juga dengan Anglo-Dutch Treaty atau Konvensi London. Salah satu isi dari Konvensi London adalah bahwa Inggris akan menyerahkan Kepulauan Bangka dan Belitung untuk ditukar dengan wilayah Cochin di India dan di Pesisir Malabar. Inggris akhirnya menyerahkan Bangka dan Belitung kepada Belanda sebagai bagian dari kesepakatan Konvensi London dimana salah satu isi dari kesepakatan ini adalah Inggris menarik mundur posisinya dari pendudukan pulau Billiton. Penyerahan Belitung dan Bangka kepada Belanda ini terjadi dengan alot karena Inggris enggan untuk melepaskan kekuasaannya atas tambang timah di Bangka. Persetujuan mengenai penyerahan Bangka dan Belitung tercapai pada 1817.

Pecahnya perang pasifik yang ditandai dengan diserangnya Pearl Harbour oleh pasukan Jepang pada tanggal 7 Desember 1941 membuat Hindia Belanda turut merasakan dampaknya. Pemerintah Hindia Belanda yang tergabung dengan sekutu menyatakan perang terhadap Jepang. Hindia Belanda kini menjadi sasaran selanjutnya dari Jepang yang juga menginginkan menguasai sumber alam terutama minyak bumi dan timah untuk kebutuhan perangnya. Pada tanggal 28 Februari 1942 pulau Belitung diserang melalui udara oleh pasukan Jepang. Hal ini menimbulkan kepanikan di kalangan penduduk. Akibatnya penduduk kota mengungsi ke kampung-kampung, sementara sebagian besar orang Eropa mengungsi ke pulau Jawa melalui jalur laut. Dikabarkan bahwa di tengah laut dua buah kapal yang mengangkut pengungsi yang hendak ke pulau Jawa ditenggelamkan oleh Jepang.

Ketika Soekarno mengumandangkan kemerdekaan Indonesia pada 17 Agustus 1945, berita ini belum terdengar di Belitung. Berita kemerdekaan RI secara resmi diterima di Belitung pada bulan September 1945 melalui surat kawat dari Residen Bangka Belitung kepada Demang K.A. Latief di Tanjung Pandan. Pada tanggal 12 Oktober 1945 untuk pertama kalinya diadakan pengibaran bendera merah putih di daerah Lipat Kajang, Kampung Baru Manggar oleh para tokoh masyarakat Manggar. Pada tanggal 16 Oktober 1945 terbentuklah Komite Nasional Indonesia Belitung Timur sebagai wakil pemerintah RI di Belitung, dilanjutkan dengan pembentukan badan badan pemuda dan pejuang di Manggar, Mengkubang, Gantung dan sekitarnya.

Sementara itu, pasukan Belanda mendarat di Belitung pada 21 Oktober 1945 kemudian pada 23 Oktober 1945 Belanda menangkapi para pemuka masyarakat Manggar yang dicurigai pro kemerdekaan. Kini Belanda kembali menguasai pulai Belitung. Setelah dapat menguasai Belitung, pada tahun 1946 pemerintah kolonial Belanda menjadikan Belitung dan Bangka sebagai daerah Otonom dengan mendirikan Voolopige Bangka Raad (Dewan Bangka Sementara) yang merupakan lembaga pemerintah tertinggi dalam bidang otonomi, dengan ketua Masyarif Datuk Bendaharo Lelo. Dewan Sementara ini kemudian menjadi Dewan Banka pada tahun 1947.

Pada tahun 1948 Belanda kemudian mendirikan Federasi Bangka Belitung dan Riau (BABERI) dengan menyatukan Dewan Belitung, Bangka dan Riau sebagai satu kesatuan sesuai dengan Keputusan Gubernur Jenderal Hindia Belanda tanggal 23 Januari 1948 No 4 (Staatblaad 1948 No.123). Federasi BABERI ini kemudian menjadi salah satu negara bagian dalam pemerintahan Federal Republik Indonesia Serikat (RIS). Negara Federasi RIS dinyatakan bubar pada tahun 1950 dan sistem pemerintahan di Belitung dan Bangka mengikuti UU No. 22 tahun 1948.

Pada tanggal 22 April 1950 bertempat di Karesidenan Bangka, terjadi penyerhaban pemerintah atas Bangka Belitung kepada Gubernur Sumatera Selatan, Dr. Mohd. Isya disaksikan oleh Perdana Menteri Dr. Halim. Kini bubarlah Dewan Bangka dan Pemerintahan setempat kemudian diserahkan kepada R. Soemardjo sebagai Residen Bangka Belitung yang berkedudukan di Pangkal Pinang. Kini Belitung tergabung dalam Provinsi Sumatera Selatan.

Pada tahun 2000, berdasarkan Undang Undang No. 27 tahun 2000 terjadi pemekaran dan pembentukan provinsi baru yakni Provinsi Bangka Belitung yang kemudian menjadi provinsi yang ke 31 di Indonesia. Kini Belitung bersama Bangka tidak lagi menjadi bagian dari Sumatera Selatan. Kota Pangkal Pinang menjadi ibu kota dari Provinsi baru ini. Semakin meningkatnya jumlah penduduk di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung, berimbas pada bertambahnya tugas dan volume kerja dalam penyelenggaraan pemerintah, pelayanan kepada masyarakat, dan pelaksanaan pembangunan untuk mewujudkan kesejahteraan masyarakat serta adanya aspirasi yang berkembang dalam masyarakat, maka dipandang perlu oleh pemerintah untuk membentuk beberapa kabupaten baru. Maka pada tahun 2003, terjadi pemekaran di Provinsi Bangka Belitung dengan dikeluarkannya Undang UU No. 23 tahun 2003. Kabupaten Belitung kemudian dimekarkan menjadi 2, yakni Kabupaten Belitung dan Kabupaten Belitung Timur. Ibukota Kabupaten Belitung Timur adalah Manggar.