日本愛媛縣自舊石器時代開始就已經有人類活動，縣內的繩文時代初期遺蹟則有歷史超過1萬2千年的上黑巖巖陰遺蹟等地。進入繩文時代後期時，愛媛各地人類活動明顯增加，在縣內多地都發現了這一時期的遺蹟。愛媛縣內的彌生時代初期遺蹟很少，但在彌生時代中期之後則隨著水稻栽培開始普及而遺蹟也有所增加。愛媛縣在彌生時代末期已經開始出現古墳，進入古墳時代之後古墳的數量和規模更大幅增加。愛媛縣內不僅在離島地區亦分佈有古墳，自5世紀後期開始在內陸地區也出現了古墳。

大化改新之後，日本開始實施律令制，伊予國也隨之誕生。596年（法興6年），聖德太子曾在道後溫泉入浴。在奈良時代和平安時代，伊予國因距離中央朝廷遙遠，是政府控制力較弱的地區，寺社和莊園在當地有較大勢力。平安時代後期時，河野氏是伊予國最強大的勢力，曾參與源平合戰。1364年（正平19年），細川氏侵入伊予國，南北朝的戰亂蔓延到伊予國。與此同時，瀨戶內海離島則是村上水軍等海盜勢力活躍的地區。戰國時代時，伊予國最初呈現中予由河野氏割據，南予由西園寺氏、宇都宮氏割據的局面。但隨著長宗我部氏和毛利氏的擴張，伊予國成為這兩大勢力激烈爭奪的地區。在四國征伐之後，伊予國完全被豐臣秀吉所掌握。

進入江戶時代後，伊予國被分為松山、宇和島、大洲、今治、西條、吉田、小松、新谷八個藩，合稱“伊予八藩”。在1587年（天正15年）至1867年（慶應3年）期間，伊予國發生了281次百姓一揆，在日本屬於前列，其中又以南予的宇和島、吉田兩藩最多。伊予八藩均積極進行新田開發並鼓勵農民開展副業，以充實藩的財政基礎［1］：39。外樣大名宇和島藩在幕末為緩解財政的嚴峻局面而進行了富國強兵的改革，積極提高農業生產並興建兵工廠。與之相對的是親藩松山藩則實施極為保守的政策。

1871年，日本實施廢藩置縣。在經過大規模整並之後，伊予八藩在1872年被分為石鐵縣和神山縣兩個縣。1873年2月，石鐵縣和神山縣合併並改名愛媛縣。1876年，香川縣被併入愛媛縣。但在1888年，香川縣再次獨立，愛媛縣確立了現在的轄區範圍。1888年，愛媛縣開通了四國的首條鐵路。此後愛媛各地競相興建鐵路，而交通的發達也帶動了產業的近代化。在明治時期，紡織業是愛媛最重要的產業之一。現在日本最大的毛巾產地今治市的紡織工業就是這一時期紡織工業發展的產物。進入大正時期之後，日本因第一次世界大戰而迎來空前的好景氣，愛媛縣內的造紙、電力等工業也有顯著發展。然而在經濟發展的同時，愛媛縣也受到米騷動的波及，米價一時暴漲，引發社會混亂。1910年代後期，愛媛縣內的造船業、化工業等重工業取得明顯發展，併成為日本化纖工業的中心之一。第二次世界大戰爆發之後，政府對民眾生活的管制與日俱增。1942年開始，愛媛縣不僅開始對米、糖等重要生活物資實行配給制，還要求家庭獻出金屬以生產戰機。1945年3月，愛媛縣也開始遭到美軍空襲。在愛媛縣遭到的空襲中，以松山市在1945年7月26日遭到的空襲規模最大，市內55%的建築被燒。

戰後愛媛一度陷入混亂。為解決嚴重的糧食和住宅不足的問題，政府一度強制農民提供大米，導致農民發起暴動。愛媛縣在戰後還在1946年遭到地震的打擊，並在1940年代後期遭到多個強颱風侵襲，更加劇糧食不足問題。1950年代初期，愛媛縣對縣內市町村進行大規模合併，並提出了大規模綜合開發計劃，經濟開始快速發展。1964年，愛媛縣的柑橘產量達到日本首位，同時在1960年代，東予地區被指定為新產業都市，加快了愛媛縣的經濟發展。現在的愛媛縣是四國的主要工業縣之一，但也面臨南予地區開發滯後和過疏化、人口過於集中松山市等問題。