云南省是人类重要的发祥地之一，生活在距今170万年前的云南元谋猿人，是迄今为止发现的中国和亚洲最早人类之一。 夏、商时期，云南属中国九州之一的梁州。殷周时期，云南被称为“百濮之国”。
战国末年，黔中、滇池地区成为秦楚争夺的重要地区。前3世纪，楚国大将庄蹻进入滇池地区，建立滇国。 秦代修“五尺道”，在云南派官“置吏”，标志着中央王朝对云南正式统治的开始。 汉元封二年（前109年），西汉武帝时期，开西南夷，滇王降，设益州郡，领县27个，随后又设置祥舸郡、越郡、犍为郡3郡，但滇西、滇西南仍有大量地区未包含在郡县内。东汉在今保山设永昌郡，亦属益州部，对云南的统治进一步深入，中国在云南西部地区的疆域已大体奠定。 [87] 魏晋南北朝时期，今云南、贵州和四川西南部被称为“南中”。三国时南中部分奴隶主贵族据地自雄，诸葛亮率大军渡泸（今金沙江），平定南中，并调整郡县建置，设7郡，在原有5郡基础上增设云南、兴古2郡。诸葛亮整顿南中郡县的基本方针是把郡的范围缩小，以削弱大姓的势力，同时重用与蜀汉关系密切的地方大姓，以稳定南中形势。 [88] 西晋，云南改设中央直接统治的宁州，为全国十九州之一。这时云南广泛使用铁器，实行移民屯田，滇中、滇东北等地出现了新的封建生产关系的因素。南北朝时期云南进入爨氏的统治时代。
晋朝泰始七年（271年），改置宁州。太康三年（282年），复省入益州，置南夷校尉，后改为镇蛮校尉。太安二年（303年），复置宁州，分建宁以西7县，别立益州郡。东晋咸和八年（333年），李雄派李寿率兵攻占南中，李寿被封为“建宁王”，爨琛为交州刺史。咸康四年（338年），分置安州。咸康五年（339年），爨琛降晋，晋王朝封 爨琛为宁州刺史，并承认其世袭地位，从此彝族豪族爨氏统治云南400年。南北朝，刘裕建宋后，仍派刺史统治宁州，大同年间，改置南宁诸州，承圣末年，云南没于群蛮，但南齐统治者仍实施了对南中的统治，此时宁州称宁州镇，下辖29郡。 南梁退出宁州后，梁承盛二年（553年）西魏占领成都，设益州刺史统领南中。北周代齐后，益宁为北周所有，将宁州改为南宁州，下辖4郡，但军事实力无法深入云南，为爨氏统治。 [89] 隋朝，隋文帝派韦冲为南宁州总管，派兵消除了割据势力，云南重新置于中央政府的直接统治之下，并设立恭州、协州、昆州以统治云南各地。 [90]唐初继之，基本上恢复了汉晋时期的郡县规模。隋开皇十七年（597年），复开南中，仍置南宁州，领羁縻数十州，后又领于益州都督府。