Med undantag av Gästrikland som länge var en del Uppland utgjordes den av svenskar befolkade norrlandskusten under medeltiden av endast ett enda landskap som kallades för Hälsingland. Detta "Storhälsingland" omfattade alltså ett betydligt större område än det nuvarande landskapet. Skogsområdet Ödmården mellan Gästrikland och Hälsingland var Norrlands gamla sydgräns innan även Gästrikland från och med 1490-talet alltmer började anses (av sydsvenskar) vara en del av Norrland. Storhälsingland bestod av fem mindre distrikt med egna lagmän som var underordnade Upplands lagman, nämligen Alir, Sunded, Nordanstig, Medelpad och Ångermanland. De tre första underlagmansdömena skulle genom sammanslagningar utvecklas till det nuvarande landskapet Hälsingland. Namnet Hälsingland tros syfta på de trånga havsvikar ("halsar") som fanns i äldre tid men som på grund av landhöjningen inte längre existerar idag. Det var kring dessa som landskapets bygder var koncentrerade. Betydelsen av namnet Medelpad eller Mædhalpadha som det kallades under medeltiden är omstritt. En tolkning är "landet mellan floderna", det vill säga  Indalsälven och Ljungan. En mer trolig förklaring är den "mellersta stigen" och att det syftar på någon väg som gick genom landskapet. Namnet Ångermanland syftar på Ångermanälven som i sin tur har fått sitt namn från ett äldre ord för fjord ("anger").

Hela Storhälsingland ingick i Upplands lagsaga men hade trots det en egen lag, Hälsingelagen som förblev i bruk långt efter att Magnus Erikssons landslag utfärdades 1347. Det var först 1611 som de norrländska landskapen bildade en egen lagsaga (Västernorrlands lagsaga). Gästrikland, Jämtland och Härjedalen förenades med denna lagsaga under 1640-talet, men vid den här tiden hade dock lagsagoindelningen förlorat mycket av sin betydelse till de nya hovrätterna. Hela Norrland lydde då under Svea hovrätt i Stockholm som hade inrättats 1614, och det skulle dröja ända till 1942 då Nedre Norrlands hovrätt i Sundsvall inrättades med Gävleborgs, Västernorrlands och Jämtlands län som domkrets.

På 1620-talet var hela Norrland, i vilket finska Österbotten också ingick, ett enda län. Detta norrländska storlän delades 1634 i Österbottens län och Västernorrlands län. Gästrikland administrerades separat som en del av änkedrottning Maria Eleonoras livgeding 1632-1641 men förenades därefter med Västernorrlands län. Men redan 1637 hade ytterligare en delning ägt rum när Västerbottens län bildades, i detta ingick också Norra delen av Ångermanland, Lappland samt det nuvarande Norrbotten. När Jämtland och Härjedalen erövrades 1645 infördes en ny länsindelning då Ångermanland, Medelpad och Jämtland bildade det nya Härnösands län medan Härjedalen förenades med det som återstod av Västernorrlands län, vars residensstad fram till 1651 var Hudiksvall och därefter Gävle. Härnösands län förenades med Västernorrlands län 1654, men 1658-60 ingick Jämtland och Härjedalen i det kortlivade Trondheims län, och 1660-64 var även Västerbottens län förenat med Västernorrlands. Därefter förblev länsindelningen stabil tills 1762 då Gästrikland, Hälsingland och Härjedalen avskiljdes för att bilda Gävleborgs län. Västernorrlands nya residensstad var 1762-1778 Sundsvall och därefter Härnösand. Ännu en länsreform skedde 1810 då Jämtland och Härjedalen bildade ett eget län och den norra halvan av Västerbotten bildade Norrbottens län.. Sedan dess har länsindelningen i princip varit oförändrad även om smärre justeringar av gränserna har skett, i synnerhet i samband med kommunsammanslagningarna på 1960- och 70-talet, vilket innebär att läns- och landskapsgränser ofta inte sammanfaller.

I mitten av 1000-talet hade Hälsingland en egen biskop som först hette Stenfi men som fick namnet Simeon vid hans biskopsvigning. Det stift han fick i uppgift att grunda blev emellertid kortvarigt eftersom han led martyrdöden i Ödmården och begravdes i Norrala, varefter han blev dyrkad som ett helgon. Det är om honom den populära visan "Staffan Stalledräng" handlar om. När kyrkan sedan fick en fast organisation på 1100-talet kom hela Storhälsingland att ingå Sigtuna stift och detta flyttades sedan på 1130-talet till Uppsala som 1164 blev Sveriges ärkestift. Denna stiftsindelning gällde ända till 1647 då allt land norr om Hälsingland avskiljdes från ärkestiftet och bildade ett nytt stift i Härnösand lett av en superintendent. Denne fick 1772 titeln biskop och 1904 bildades Luleå stift utav Norrbottens och Västerbottens län. De norrländska stiftens gränser överensstämmer med länsgränserna.

Hälsingland nämns för första gången ca 1072 i Adam av Bremens bok om ärkestiftet Hamburgs historia. Uppgifter om Norrlandskusten i de historiska källorna är få och uppfattningen att hela detta område ingick i ett "storhälsingland" är inte oomstridd, vissa anser att Norrlandskusten bestod av flera små land som endast hade en gemensam lag (Hälsingelagen). Det nuvarande Hälsinglands indelning i tre underlagmansdömen är också omstridd, endast Alir och Sunded är säkert belagda medan namnet på den tredje är osäkert. Den vanliga uppfattningen är att det tredje området kallades för Nordanstig, men en del historiker tvivlar dock på detta och tror istället att det tredje området i själva verket var Medelpad och att nuvarande Hälsingland därför bara bestod av Alir och Sunded. Men uppfattningen att Hälsingland var indelat i tre distrikt har stöd från de arkeologiska fynden som visar att landskapet bestod av tre avskilda bygder, och dessa hade också varsin kungsgård. Under medeltiden kom dessa mindre distrikt att slås samman varmed det nutida Hälsingland bildades. Nordanstig hade förmodligen slagits samman med Sunded före 1300-talet, och Alir och Sunded förenades i slutet av det seklet. Det förekom också att namnet Sunded användes för hela det nutida Hälsingland.

Ångermanland nämns i Historia Norwegie ("Angariuam") som skrevs ca 1170. Det första omnämnandet av Medelpad är från 1257 men bygden var under yngre järnålder ett centrum för mäktiga hövdingar som har lämnat efter sig ett gravfält i Högom som är jämförbart med det i Gamla Uppsala. I likhet med Alir, Sunded och Nordanstig hade även Medelpad en kungsgård som tillhörde Uppsala öd. Ångermanland hade å andra sidan två kungsgårdar inom sina gränser vilket kan tyda på att det i äldre tid hade varit indelat i två distrikt. Eftersom Ångermanland inte har några runstenar är det troligt att det inte blev kristnat förrän under 1100-talet. Runstenar restes huvudsakligen av kristna och under 1000-talet. Ångermanlands gräns mot norr var väldigt flytande eftersom den flyttades fram av bondekolonisationen. Länge räknades Umeå och Bygdeå socknar till landskapet innan de tillsammans med resten av Bottenvikens kustland bildade ett eget landskap som först kallades för Norrbotten och från mitten av 1400-talet Västerbotten.

När Adam av Bremen nämnde Hälsingland beskrev han också landskapet som en del av Sverige. Men eftersom hans text är svårtolkad finns den redovisad och kommenterad på en särskild sida. Det första otvetydiga belägget på att Hälsingland tillhörde det svenska riket ("regno Sueorum") finns i Florensdokumentet från omkring 1120. I ett brev som påven skrev till den tyske kejsaren 1133 nämns dock ett biskopsdöme ("episcopatus") bestående av "Sueciae, Halsingaldiae" och "Scridivindiae" (skridfinnar = samer). Eftersom Hälsingland nämns separat i påvens brev har vissa historiker gjort tolkningen att landskapet trots allt inte tillhörde Sverige då. Men den troligaste förklaringen till påvens formulering är att det har att göra med att Hälsingland aldrig räknades som en del av Svealand (Svitjod) och att dess invånare därför betraktades som en egen folkstam skiljd från svearna trots att de lydde under de svenska kungarna. Geografisk och militär logik talar också för att Storhälsingland, vars fåtaliga befolkning var koncentrerad längs kusten, i ett tidigt skede blev införlivat med Sveariket. Trots detta har en välkänd historiker genom en oerhört nitisk källkritik kommit fram till slutsatsen att Storhälsingland var självständigt ända in på 1300-talet. Genom att utgå ifrån att alla landområden var oberoende från kungamakten tills motsatsen är bevisad bortom allt rimligt tvivel, och sedan avfärda källor som tyder på motsatsen som enbart kungliga anspråk och inte bevis på faktiskt herravälde, kommer denne person fram till att Sverige enades först i slutet av 1200-talet. Att kalla denna historietolkning för extrem är en underdrift och den leder oundvikligen till slutsatsen att alla perifera landsdelar med få källor förklaras ligga utanför kungens kontroll under tidig medeltid.

Ett argument som denne historiker använder för att hävda att Storhälsingland var självständigt är det faktum att ingen hundare- eller häradsindelning fanns där på 1200-talet. Detta är dock ett ohållbart argument eftersom en sådan indelning inte ens genomfördes när landsdelen odiskutabelt tillhörde Sverige. Däremot fanns det en indelning i skeppslag och skattesystemet byggde på ledungen. Denna indelning och skattesystemet måste vara av gammalt datum eftersom ledungen i slutet av 1200-talet var ett föråldrat system. Det skulle därför vara väldigt märkligt ifall kungamakten hade infört det i Hälsingland om landsdelen införlivades med Sverige först omkring 1300. Och om Storhälsingland införlivades så långt in i historisk tid måste man också fråga sig varför denna erövring inte har blivit omnämnt i någon källa, till exempel i Erikskrönikan som skrevs på 1320-talet och som skildrade Sveriges historia under de föregående hundra åren. I Snorre Sturlassons Heimskringla beskrivs däremot Hälsingland som ett land som lytt under sveakungen sedan urminnes tid. Sturlasson besökte Sverige 1219 och det är återigen märkligt att han skulle ha skrivit så ifall Hälsingland inte tillhörde Sverige ens under hans egen samtid. Inte ens det gränsavtal mellan Norge och Sverige som slöts 1273 och där Hälsingland hamnar på den svenska sidan accepterar historikern som bevis på att det var en del av det svenska riket, utan han använder sitt standardargument att det endast var ett anspråk på herravälde och inte bevis på ett faktiskt herravälde över landsdelen. Men så som källäget ser ut är den enda rimliga slutsatsen den att Hälsingland var en gammal svensk bygd och att den hyperkritiske historieprofessorn Dick Harrison denna gång har stuckit ut sin haka alltför långt. För han hänvisar också till 1100-talskällan "Historia Norwegie" som sägs skildra Ångermanland som ett land utanför Sverige. Men denna källa beskriver även Götaland på samma sätt (i samma mening). Det torde vara uppenbart att "Swethiam" i denna källa inte syftar på Sverige utan på Svitjod (Svealand). Att Dick Harrison ändå väljer att använda det som ett argument visar hur han verkligen griper efter halmstrån för att ge stöd åt en ohållbar tes. Hans resonemang blir inte mer imponerande av att han hänvisar till Saxo Grammaticus historieverk från ca 1200 som stöd för sin uppfattning. Vad Dick Harrison inte talar om är att Saxos uppgifter om Hälsingland inte syftar på medeltiden utan på tiden före vikingatiden, det vill säga sagohistorien.

I Saxo Grammaticus verk om Danmarks historia nämns Hälsingland i fyra olika episoder. Boken har en kraftig danskpatriotisk tendens och de fyra episoderna ska ha ägt rum upp till mer än tusen år innan de skrevs ned, vilket innebär att Saxo Grammaticus i detta avseende är helt värdelös som källa. Men eftersom hans bok ändå är nämnd kan man lika gärna redogöra vilka fiktiva händelser som i den utspelas i Hälsingland. Den första gången landskapet nämns är efter att danernas kung Hading hade gjort ett misslyckat krigståg mot Sverige och därför blev tvingad att fly till Hälsingland. Nästa episod ska ha utspelats vid tiden för Kristi födelse då Danmarks kung Frode III byggde upp ett stort imperium i norra Europa. Hälsinglands och Jämtlands kung Tor Långe besegrades av danerna och Hälsingland överfördes till det danska lydkungadömet Sverige som även omfattade Finland och Estland. Senare blev en dansk kung återigen besegrad under ett krigståg mot Sverige och tvingad att fly till Hälsingland. Han hette Halvdan och fick hjälp av en trollkunnig man vid namn Vitolf som gjorde dem osynliga för svenskarna. Vid ett annat tillfälle utkämpade Halvdan en tvekamp mot en våldsam slagskämpe från Hälsingland som hette Hardben och som tyckte om att röva bort och våldta kungadöttrar. Halvdan segrade förstås.

Den kung över Hälsingland vid namn Tor Långe (Thoriam Longum) som Saxo Grammaticus nämnde är förmodligen identisk med den Tore hälsing som enligt Snorre Sturlasson var sonson till Jämtlands förste inbyggare Kettil Jämte. Efter att ha begått ett dråp flydde Tore hälsing till Hälsingland på 800-talet där han röjde skogarna och lockade många människor att bosätta sig. Kustlandet skulle dock enligt Snorre Sturlasson ha bebyggts av svear och det var till sveakungen som hela Hälsingland lydde under. Snorre Sturlassons version är väl mer trovärdig än Saxo Grammaticus, men båda två har nog på olika sätt använt sig av en osäker skandinavisk myt i sina historieverk

En betydligt mer trovärdig källa är Sverre-sagan som skildrar de norska inbördesstriderna mellan Sverre och Magnus Erlingsson i slutet av 1100-talet. Enligt denna bok blev Sverre 1178 tvungen att fly från sina fiender genom svenskt territorium,. Resan gick genom Lödöse, Värmland, Dalarna och Hälsingland till Jämtland. Både dalkarlar och hälsingar var ovilliga att låta honom passera och de sistnämnda hade samlat 300 man i Alfta för att förhindra den norske kungens genomresa. Men Sverre lyckades genom smidiga förhandlingar övertala allmogen i båda landskapen att låta honom och hans 200 man starka här passera. Bland annat hävdade Sverre att de var beredda att äta upp sina egna hästar om hälsingarna inte var villiga att ge dem gästning. Hälsingarna gav med sig och bjöd in norrmännen till ett gästabud.

Den allra första svenska historieboken är den ovannämnda Erikskrönikan och i den skildras striderna mot ryssarna i Karelen där män från Hälsingland deltog i försvaret av borgen Landskrona år 1300. Kung Birgers skattepolitik som redan tidigare hade lett till ett uppror på Gotland fick 1317 hälsingarna att höja upprorsfanan och fogden Lars Karlsson blev mördad. Vid samma tid inträffade Nyköpings gästabud och Birger tvingades fly från sitt rike. Hälsingarna behövde därför inte bekymra sig över några efterverkningar av deras uppror. Under striderna mellan drottning Margareta och Albrekt av Mecklenburg allierade sig den senare med Vitaliebröderna som bedrev ett omfattande sjöröveri på Östersjön. 1398 satte Vitaliebröderna in besättningar i borgarna Faxeholm och Styresholm i Hälsingland och Ångermanland, varefter de för en kort period kontrollerade hela norrlandskusten. Faxeholm och Styresholm blev dock kortlivade borgar eftersom de brändes ner av lokalbefolkningen under Engelbrekts uppror 1434.

Hudiksvall i Hälsingland fick stadsprivilegier 1582 och är därmed efter Gävle Norrlands äldsta stad. Kort efter fick Härnösand i Ångermanland sina privilegier 1585. Söderhamn blev stad 1620 och Medelpads första och enda stad Sundsvall grundades 1621 och fick fullständiga stadsprivilegier 1624. Dessa städers utveckling hämmades dock av det bottniska handelstvånget som infördes successivt 1614, 1617 och 1636 och som förbjöd handel med utlandet. En ytterligare olycka inträffade 1721 då hela Norrlandskusten härjades av den ryska flottan som lät bränna alla städer. Det bottniska handelstvånget togs bort 1765 och under 1800-talet upplevde dessa städer tillsammans med resten av Norrland en stark tillväxt tack vare skogsnäringen. Under halvan av 1900-talet har dock problemen med avfolkningen dominerat och denna har drabbat Nedre Norrland hårdare än Västerbotten och Norrbotten.

En viktig historisk händelse var Ådalskravallerna i Ångermanland 1931 då fyra strejkande demonstranter och en förbipasserande sköts ihjäl av militären. Händelsen ledde till att militären förbjöds att användas i polisiär verksamhet  och att en statlig poliskår inrättades istället.

Nedre Norrland fick sitt första universitet 2005 när mitthögskolan omvandlades till mittuniversitetet. Detta universitet har sin verksamhet utspridd till hela fyra städer, Härnösand, Sundsvall, Örnsköldsvik och Östersund.