Situata nell'estremo oriente piemontese, venne abitata dai Liguri già da alcuni millenni prima di Cristo e successivamente dai Celti (IV secolo a.C.), che nella pianura fondarono il centro di Aria.
Nel 196 a.C. giunsero i Romani che conquistarono la regione, accampandosi ad Aria, e rinominandola in Novaria.
Circa 150 anni dopo, Giulio Cesare concesse al piccolo centro il Titolo di Municipium, unico vero insediamento della zona.
In cima all'attuale provincia, sul passo del Sempione, era già attivo dal II secolo a.C. un sentiero romano che attraverso il passo, conduceva alla Civitas Vallensium.
Raggiunta dal Cristianesimo nei secoli successivi (IV e V d.C.) e in particolare dopo la caduta dell'impero, il territorio dell'attuale provincia (comprensivo del Verbano-Cusio-Ossola) passò più volte di possesso: prima ai Longobardi, poi a Carlo Magno che ne divise il territorio in Comitati. Tuttavia, malgrado la parcellizzazione del territorio, il potere Vescovile rimase marcato e relativamente regolare attraverso i secoli, ed esteso fino alla Val d'Ossola. Successivamente, intorno al XV secolo, i contrasti interni al capoluogo portarono l'intero territorio a scivolare in possesso della famiglia Visconti di Milano e successivamente in mano agli Sforza, periodo al quale l'intero Novarese deve il ceppo curiosamente Insubrico-Lombardo (e non Piemontese) della sua lingua.
A questo punto il Novarese seguì le sorti delle regioni circostanti, subendo il dominio spagnolo durato alcuni secoli (e al quale si deve il nome di alcuni centri quali Cavaglio san Donnino o Cavaglio d'Agogna) finché, all'inizio del XVIII secolo, queste terre vennero conquistate dai Savoia con Vittorio Amedeo II, e tali rimasero durante la dominazione napoleonica, fino all'unificazione del Regno d'Italia.
Il dominio Napoleonico portò in Italia un'organizzazione statale molto gerarchizzata e molto ben funzionante, la famiglia Savoia pertanto cercò di adeguarvisi istituendo province (in somiglianza dei Dipartimenti francesi) sul suo territorio, con a capo un Governatore (nel 1860 rinominato Prefetto): il ministro che per primo vi diede attuazione fu Urbano Rattazzi, che nel 1859 suddivise il Piemonte in 4 province: Torino, Alessandria, Cuneo e Novara. La provincia di Novara così definita, occupava allora un territorio vastissimo, ed era suddivisa fra i circondari di Novara, Vercelli, Biella, Valsesia, Ossola e Pallanza, quindi compresi i territori delle odierne province di Vercelli, Biella e Verbano-Cusio-Ossola. Questo immenso territorio rispondeva tutto e solo alla Prefettura di Novara, lasciando spesso nell'indifferenza governativa le periferie.
L'alessandrino Ministro che ne disegnò la circoscrizione tenne poco in considerazione il marcato orgoglio di Vercelli, da tempo abituata ad essere capoluogo di provincia e che si era vista essere messa sotto a Novara. Le proteste della città s'intensificarono finché Mussolini, nel 1927, ne separò il territorio, portando la provincia di Novara alla configurazione con cui rimase fino al 1992.
Il territorio ora appariva estremamente simmetrico, perlomeno orizzontalmente, configurandosi con la zona pianeggiante, collinare e alpina, orbitante sul capoluogo Novara, per topografia stradale, ma soprattutto per dialetto, tradizione e cultura; l'unico inconveniente rimaneva per alcune zone nell'estremo nord della provincia (quali Formazza, Iselle, Cavaglio-Spoccia, etc.) che potevano arrivare ad essere a 120 km dalla città.
Nel 1976 venne istituito il circondario autonomo del Verbano Cusio Ossola, con sedi a Domodossola, Omegna e Verbania, ma questo non parve sufficiente ad alcuni, ed a seguito di pressioni esercitate sul governo romano, si giunse nel 1992 all'istituzione della provincia del Verbano-Cusio-Ossola, portando quindi la provincia di Novara alle dimensioni attuali. Benché amministrativamente separate, il territorio del VCO continua ad orbitare su Novara, rimanendo l'unica città di considerevoli dimensioni in questa zona del Piemonte (oltre al legame fra le due terre culturale e linguistico). La separazione tuttavia consentì a Palazzo Natta (sede della Provincia) di raffinare la gestione del territorio e migliorarne il governo, essendo diventato oramai piccolo e sostanzialmente pianeggiante o collinare.