潮汕有着悠久的历史。在远古时代，这里属南交之地，2000多年前的夏商周时期，属扬州南部的荒僻地带。至秦始皇三十三年(前214年)平定南越，行郡县制，置桂林、象、南海三郡，在揭阳岭设置戌所，属南海郡。潮汕地域自此纳入中原王朝的版图。秦末赵佗占据南方，自立为南越王，设揭阳令，潮汕地域始有政权建制。汉武帝元鼎六年(前111年)，平定南越，设置揭阳县。这是潮汕设县的开始，潮汕地区也正式辖属中原统治。那时揭阳县的疆域，除包括现在的潮汕地区外，还包括梅州市所属地区和闽南的一部分地区。
东晋咸和六年(331年)拆揭阳县为海阳、海宁、潮阳和绥安4县，属东官郡，从此有潮阳之名。义熙九年(413年)拆东官郡，设义安郡；义安郡下辖海阳、海宁、潮阳、义招(今大埔)、绥安(今福建漳浦地区)5县。
隋开皇十一年(591年)在原义安郡地域改设潮州，“以潮水往复为名”，辖义安(原海阳)、潮阳、海宁、绥安、义招和程乡(今梅县)6县，潮州之名自此始。大业三年(607年)潮州又改称义安郡，属扬州管辖，义安县复名海阳县。
唐垂拱二年(686年)割潮州和泉州各半设立漳州。景云二年(711年)置福州都督府，潮州隶属。潮汕历史上基本归广东管辖，有时也划属福建，这也可见闽粤密切的联系和沟通。天宝元年(742年)潮州改称潮阳郡，乾元元年(758年)又复称潮州，管海阳、潮阳、程乡3县，隶属岭南节度使。后晋开运二年(945年)程乡升格为敬州。宋太祖开宝四年(971年)改敬州为梅州，熙宁六年(1073年)废梅州再置程乡县。此时潮州又管辖海阳、潮阳、程乡3县。
宋神宗元丰五年(1082年)复置梅州，割程乡归梅州管辖。徽宗宣和三年(1121年)增置揭阳县。此时潮州辖海阳、潮阳、揭阳3县，史称“三阳”。这基本上是现在潮汕地区的范围。

元代潮州改称潮州路，仍辖“三阳”地区。
明太祖洪武二年(1369年)潮州路改称潮州府，管辖“三阳”和程乡，共4县。从成化十三年起到崇祯七年，先后增置饶平(1477年)、惠来(1524年)、大埔(1526年)、澄海(1563年)、普宁(1563年)、平元(1564年)、镇平(1634年)7个县。这样潮州府11个县，相当于现在的粤东地域。清承明制，仍称潮州府。康熙元年(1662年)在东南沿海施行靖边海禁政策，实行“迁界”，澄海县裁撤，康熙八年始恢复建制。雍正十年(1732年)新置南澳厅。雍正十一年(1733年)置嘉应州，割程乡、平远、镇平，归嘉应州管辖。潮汕与兴梅分治始此。
清咸丰八年(1858年)中英签订《天津条约》，辟潮州为通商口岸。后于咸丰十一年(1861年)改为汕头。汕头自此正式开埠。汕头也从此逐步走向繁荣，成为潮汕政治、经济、文化中心，成为粤东对外贸易的重要港口。
辛亥革命后建立民国。民国元年(1912年)设置潮州安抚使，隶属广东都督府。民国三年广东施行道官制，置潮循道，管辖潮汕、惠阳、梅州共25个县，治所设汕头。1914年因海阳县与山东海阳县同名，改称潮安县。1915年正式建置南澳县。1920年撤潮循道，成立潮梅善后处。1921年汕头设市政厅，与澄海分治，1930年改为汕头市政府。1933年在潮阳、普宁、惠来3县交界处增设南山移垦委员会，后改为南山管理局。
随后日军入侵，1939年6月21日汕头沦陷，各县也先后沦陷。
1945年日本无条件投降后，国民党政权全面接管潮汕各县，设第五区行政督察专员公署，管辖潮汕8县和丰顺、大埔2县以及南山管理局。汕头市属省辖。1949年4月，潮汕改为第七、第八，两个行政区。第七行政署辖普宁、惠来、潮阳、陆丰4县及南山管理局，第八行政署辖潮安、丰顺、澄海、饶平、揭阳、南澳6县和汕头市。大埔则归第九区管辖。1949年冬，潮汕基本为中共政权接管(汕头市于1949年10月24日易手)。1950年2月成立潮汕行政督察专员公署，治所设汕头。10月，更名为潮汕专员公署，汕头为省辖市。
1952年，成立粤东行政公署，管辖粤东21个县，治所在潮安城。1955年粤东行署治所由潮州搬至汕头。1956年撤粤东行署，改称汕头专区。1959年经区域调整，南澳划归饶平，澄海划归汕头，汕头专区辖潮安、揭阳、潮阳、普宁、梅县、大埔、五华、兴宁、紫金、海丰、陆丰共12个县和汕头市。同年年底恢复澄海县，1960年又恢复南澳县。
1965年设立梅县专区，辖梅县、大埔、五华、兴宁、丰顺、蕉岭、平远7县。7月，新置揭西县。此时汕头专区管辖潮安、潮阳、普宁、饶平、揭阳、澄海、南澳、惠来、揭西、海丰、陆丰及汕头市，共11县1市。
1983年实行市领导县的体制，撤汕头地区。潮阳、揭阳、揭西、普宁、惠来、饶平、澄海、南澳8县划归汕头市。海丰、陆丰划归惠阳地区。撤销潮安县，并入潮州市。后潮州市由汕头市代管。这样，汕头市就统辖8县1市和汕头市的安平、升平、公园、金砂、达濠、郊区6个市辖区。
1990年1月，潮州市升格为副地级市；1991年11月，汕头经济特区扩大范围，潮汕地区调整为汕头、潮州、揭阳3个地级市。汕头市辖市区(即汕头经济特区)的龙湖区、金园区、升平区、达濠区4个县级区及澄海、潮阳、南澳3个县(潮阳于1993年改为潮阳市，澄海於1994年改为澄海市)。1994年4月，原属潮阳河浦镇的行政区域划为汕头市管辖，增设河浦区。潮州市辖湘桥区及潮安、饶平2个县，1996年又增设枫溪区。揭阳市辖榕城区及揭东、揭西、普宁、惠来4个县(普宁于1993年改为普宁市)，1996年又增设东山区。至此，全潮汕分为3个地级市，下辖9区、3市、6县，均为县级建制。
潮汕地区分分合合的历史建置过程，也反映了潮汕相对固定的区域，特别是从设立海阳、潮阳、揭阳“三阳”时开始，潮汕的地域就基本形成了。几经历史变动，如今形成汕头市、潮州市、揭阳市的“潮汕三市”新格局。

汕头市乌桥旧貌 　　　　　　　　　　　　　　　　1984年的揭阳县城

1991年汕头市区全景图