公元前221年，境内除任城县、亢父县属薛郡外，其他则属鲁郡。
西汉时，境内曾属东平国，领任、无盐、亢父、樊、东平陆、富城、章7县。
东汉则从东平国析出任城国，领任、亢父、樊3县。
三国、两晋、南北朝时期，境内政区变化不大，或为任城国，或为任城郡，领3县如故。
隋统一后，改兖州为鲁郡，领瑕丘、任城、邹、曲阜、平阳、泗水、龚丘、梁文、博、赢10县。
唐时无大变化，但五代周广顺二年（952年）置济州，并割郓州的巨野、郓城，兖州的任城，单州的金乡归其统辖。这期间，境内其他各县则多属兖州。
宋政和八年（1118年）兖州一度升为袭庆府，境内的仙源、泗水、瑕丘、邹县都归其统辖。
金天德二年（1150年），济州由巨野迁往任城，并领任城、嘉祥、郓城、金乡4县。
元至元八年（1271年），济州升为济宁府，至元十六年（1279年），又改为济宁路。自此以后，境内或为府、州，或为区、市，一直是历代地方二级政权机关驻地，其行政区划如下。
元时，至元十六年（1279年），境内置济宁路，治任城，领辖3州7县，即：济州、单州、兖州，任城、巨野、郓城、肥城、金乡、砀山、丰县。
明时，洪武元年（1368年）改济宁路为府，仍治任城，领辖3州12县。即：兖州、东平州、沂州，任城、金乡、巨野、郓城、嘉祥、曹、单、定陶、成武、鱼台、滕、峄县。洪武十八年（1385年）改济宁府为州，只领3县。即：嘉祥、巨野、郓城。
清时，雍正二年（1724年）济宁州升为直隶州，仍领3县，即嘉祥、巨野、郓城。乾隆四十一年（1776年），济宁直隶州领3县。即：嘉祥、鱼台、汶上。乾隆五十四年（1789年），济宁直隶州领3县。即：嘉祥、鱼台、金乡。
中华民国时，1914年6月境内置济宁道，领辖25县。即：济宁、滋阳、曲阜、宁阳、邹、滕、泗水、汶上、峄、金乡、嘉祥、鱼台、兰山（后改名为临沂）、郯城、费、蒙阳、营、沂水、菏泽、曹、单、成武、定陶、巨野、郓城县。
1933年，境内置山东省第一行政督察专员公署，领辖11县。即：济宁、滋阳、汶上、宁阳、曲阜、邹、滕、东平、嘉祥、金乡、鱼台县。
1935年7月，又改为济宁实验区长官公署，领辖14县。即：济宁、嘉祥、巨野、郓城、寿张、鄄城、定陶、成武、曹、单、金乡、鱼台、东平、汶上县。
1935年冬，再改为山东省第一区行政督察专员公署，领辖10县。即：济宁、滋阳、东平、汶上、邹、滕、宁阳、曲阜、嘉祥、鱼台县。
1946年9月，境内设山东省第二行政督察专员公署，领辖7县。即：济宁、嘉祥、郓城、巨野、寿张、东平、汶上县。
中华人民共和国建立后，1949年成立滕县专区，专属驻地滕州市，辖济宁市及滕县、华山县、临城县、邹县、凫山县、铜北县、平邑县、滋阳县、丰县、峄县、曲阜县、白彦县、沛县等16个县市。
1953年7月，滕县专区和湖西专区合并为济宁专区，专署驻地从滕州搬迁至济宁。领辖济宁市、济宁县、滋阳县、曲阜县、邹县、凫山县、滕县、峄县、薛城县、微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县。
1956年2月，泰安专区的泗水县划入济宁专区。同时，境内的区划也作了调整，撤销了鱼台县并入金乡县；撤销了凫山县、薛城县。这时的济宁专署领辖济宁市、济宁县、滋阳县、曲阜县、泗水县、邹县、滕县、峄县、微山县、金乡县、嘉祥县、汶上县。
1958年12月，经国务院批准撤销菏泽专区，各县划归济宁专署；撤销济宁县，分别划归济宁市和郓城、巨野、金乡县；撤销滋阳县，划归曲阜县。这时的济宁专署领辖济宁市、曲阜县、泗水县、邹县、滕县、峄县、微山县、金乡县、汶上县、菏泽县、曹县、单县、成武县、鄄城县、巨野县、郓城县、梁山县。
1959年7月，菏泽专区恢复，济宁专署领辖济宁市、曲阜县、泗水县、邹县、滕县、峄县、微山县、金乡县、汶上县。
1960年1月，峄县撤销，划归新建的枣庄市。这时的济宁专署领辖济宁市、枣庄市、曲阜县、泗水县、邹县、滕县、微山县、金乡县、汶上县。
1961年9月，枣庄市从济宁专区析出。10月，恢复嘉祥县；撤销滋阳县，新设兖州县。至此，济宁专署尚辖济宁市，兖州县、曲阜县、泗水县、邹县、滕县、微山县、金乡县、嘉祥县、汶上县。
1964年7月，恢复鱼台县；1965年4月，恢复济宁县；皆归属济宁专区。
1967年，济宁专区改称济宁地区。
1979年1月，滕县划归枣庄市。这时的济宁地区尚有1市10县。即：济宁市，兖州县、曲阜县、泗水县、邹县、金乡县、嘉祥县、鱼台县、汶上县、微山县、济宁县。
1983年10月5日，经山东省人民政府批准，设立济宁市中区，以原济宁市区域为辖区；设立济宁市郊区，以原济宁县区域为辖区。调整后，济宁市人民政府领辖2区7县，即市中区、市郊区，兖州县、曲阜县、邹县、微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县。
1985年3月，汶上县、泗水县划入济宁市。1986年6月，曲阜县改为曲阜市，由济宁市代管。1989年12月，原菏泽地区的梁山县划归济宁市。
1992年兖州县、邹县分别撤县设市。
1993年12月市郊区改名为任城区。济宁市辖二区三市七县，即市中区、任城区、曲阜市、兖州市、邹城市、微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县、泗水县、梁山县。
2013年11月济宁市部分行政区划实施调整：撤销市中区、任城区，设立新的任城区，以原市中区、任城区的行政区域为新设任城区的行政区域；撤销兖州市，设立济宁市兖州区，以原兖州市的行政区域为兖州区的行政区域。 济宁位于鲁西南腹地，地处黄淮海平原与鲁中南山地交接地带。东邻临沂地区，西与菏泽接壤，南面是枣庄市和江苏省徐州市，北面与泰安市交界，西北角隔黄河与聊城市相望。
最北端是梁山县小路口镇邹桥村，为北纬35°57′；最南端是微山县高楼乡柳新养殖场，为北纬34°26′；最东端是泗水县泉林镇历山火车站，为东经117°36′；最西端是梁山县黑虎庙乡高堂村，为东经115°52′；南北长167公里，东西宽158公里。 济宁属鲁南泰沂低山丘陵与鲁西南黄淮海平原交接地带，地质构造上属华北地区鲁西南断块凹陷区。济宁市地形以平原洼地为主，地势东高西低，地貌较为复杂。东部山峦绵亘，丘陵起伏。
京沪铁路以东，海拔在50—100米以上，比较有名的山有曲阜尼山（主峰海拔344米），邹城峄山（主峰海拔545米），凤凰山（主峰海拔648.8米，是济宁市最高山峰），泗水尧山（主峰海拔582米），老寨山（主峰海拔532米）。各山之间分布有许多小型盆地和谷地。南四湖以东部山麓为泰沂山前冲积平原，自东向西倾斜，地面海拔60-35米，地面起伏稍大（地面坡降为1/1000—1/3000）；南四湖以西为较平坦的黄泛平原，自西向东倾斜，地面海拔39-34米，起伏较小（地面坡降仅为1/5000—1/10000）。嘉祥县南部和金乡县西北部，有零星孤山、残丘出露，如孟良山（主峰海拔243.1米，是嘉祥县的最高山）、羊山等。中部有南四湖（微山湖、南阳湖、昭阳湖、独山湖的总称）贯穿南北。地势四周高，中间低，如同一碟形盆地。最低湖底海拔高度：上级湖为31.5米，下级湖为30米。湖北为泰沂山前冲积扇下缘，自东北向西南倾斜，地面海拔60-36米，起伏比较平缓，地面坡降1/3000-1/5000。汶上县北部军屯、白石一带有孤山分布。 济宁市总土地面积11187平方公里。其中：耕地面积6113.2平方公里，占总面积的54.6%；园地面积97.5平方公里，占总面积的0.9%；林地面积625.4平方公里，占总面积的5.6%；草地面积74.8平方公里，占总面积的0.7%；其他面积4276.2平方公里，占总面积的38.2%。
2010年第六次全国人口普查数据如下
济宁市普查登记的常住人口为808.19万人，比第五次全国人口普查2000年11月1日零时增加了34.16万人，增长4.41%，年平均增长0.43%。
济宁市常住人口中共有家庭户237.50万户，家庭户人口为773.36万人，平均每个家庭户的人口为3.26人，比2000年减少了0.23人。
济宁市常住人口中，总人口性别比（以女性为100，男性对女性的比例）由2000年的104.33下降为103.91，其中男性为411.84万人，占总人口的50.96%；女性为396.35万人，占总人口的49.04%。
济宁市分年龄段常住人口中，0-14岁人口占比出现下降，由2000年的23.12%下降为17.20%；15-64岁人口占比由2000年的69.38上升为73.36%；65岁及以上人口占比由2000年的7.5%上升为9.44%。
济宁市常住人口中，受教育程度普遍提升，每10万人具有大学教育程度的人数由2000年的2596人上升为6571人；具有高中教育程度的人数由2000年的9490人上升为12430人；具有初中教育程度的人数由2000年的36714人上升为41995人；具有小学教育程度的人数由2000年的32966人下降为23910人。
济宁市常住人口中，文盲人口（15岁及15岁以上不识字的人）为54.98万人，比2000年减少29.68万人；文盲率为6.80%，比2000年下降了4.14个百分点。 济宁市分县市区常住人口区域人口区域人口兖州区53.43万人任城区86.7万人高新区28.2万人太白湖新区11万人济宁经济技术开发区11.2万人 嘉祥县81.82万人汶上县68.46万人泗水县53.61万人梁山县73.07万人曲阜市64.05万人微山县63.34万人邹城市111.67万人鱼台县43.71万人金乡县62.53万人 2013年，营业收入过百亿企业9家，比2012年增加1家，4家企业上榜中国企业500强。
规模以上工业增加值同比增长12.5%。从工业门类看，制造业增长18.6%，实现增加值占规模工业的58.2%；采掘业增长4.1%，占30.5%；电力、燃气及水的生产和供应业增长9.4%，占11.3%。从经济类型看，国有企业增长9.6%，集体企业增长14.9%，股份合作制企业增长43.4%，股份制企业增长12.2%，外商及港澳台商投资企业增长20.5%，其他经济类型企业增长8.7%。从轻重工业看，轻工业增长19.8%，重工业增长10.3%，轻重工业比为26.0:74.0。
规模以上工业企业实现主营业务收入5500.4亿元、增长12.6%，利税560.1亿元、增长8.3%，利润343.6亿元、增长8.1%。企业亏损面为6.7%、下降1.3个百分点，亏损额17.2亿元、下降15.0%。工业经济效益综合指数为241.9%、下降14.9个百分点；资本保值增值率109.4%，下降4.1个百分点；资产负债率63.0%，提高4.3个百分点；流动资产周转率2.1次，减少0.27次；全员劳动生产率22.4万元/人，下降7.1%；产品销售率99.0%，下降0.9个百分点。 2013年，济宁市实现社会消费品零售总额1475.9亿元，增长13.5%。
2013年，济宁市完成进出口总额52.3亿美元，同比增长2.2%。
2013年，济宁市公共财政预算收入完成302.2亿元，增长13.3%。
2013年年末金融机构本外币存款余额3561.1亿元，比年初增加368.9亿元。
2013年，济宁市累计保险金额达到21688亿元，增长125.5%。
2013年，济宁市区居民生活消费价格（CPI）总水平上涨1.5%，低于2012年涨幅0.6个百分点。
