Búseta manna í Arizona nær yfir margar teinaldir.  Skipulögð samfélög manna, s.s. Hohokam- og Anasazi-menning, urðu til áður en hirðingjar apache- og navajo-manna komu á sjónarsviðið.  Fyrstu Evrópumennirnir, sem komu inn á Arizonasvæðið, voru líklega fransiskutrúboðar og landkönnuðurinn Marcos de Niza, sem veitti leiðangri þangað forystu árið 1539 frá Mexíkóborg.  Spænski landkönnuðurinn Francisco Vásques de Coronado heillaðist af frásögnum Nizas um auðlegð svæðisins og leiddi annan leiðangur frá Mexíkó næsta ár.  Þessi hópur fór yfir Kóloradóána og komst að Miklagljúfri.

Sögur af náttúruauðæfum svæðisins löðuðu fleiri landkönnuði að en árásir innfæddra drógu úr áhuga á nýlenduvæðingu.  Árið 1598 ákvað spænska stjórninað innlima þetta svæði í Nýja-Spán.  Jesúítatrúboðinn Eusebio Francisco Kino, sem starfaði í Norður-Mexíkó, kynnti innfæddum kristni og spænska menningu.  Margar trúboðsstöðvar jesúíta voru stofnaðar á fyrri helmingi 18. aldar og árið 1776 komu spænsk stjórnvöld sér fyrir í Tucson.  Í kjölfar alvarlegrar uppreisnar innfæddra árið 1802, mexíkósku uppreisnarinnar 1821 og annarra uppreisna innfæddra 1827, hurfu landnemarnir og trúboðarnir frá Arizona.

Amerískir landnemar, kaupmenn og landkönnuðir voru þá þegar farnir að koma sér fyrir á svæðinu.  Í mexíkóska stríðinu (1846-48) náðu bandarískar hersveitir Arizona og Nýja-Mexíkó undir sig.  Friðarsamningar vorur undirritaðir í Guadalupe Hidalgo og mexíkó lét þessi svæði norðan Gilaárinnar af hendi til BNA.  Hlutinn sunnar Gilaárinnar varð bandarískur við Gadsden-landakaupsamninginn 1853.  Tíu arum síðar, var Arizona gert að sérstöku héraði en var fram að því hluti af Nýja-Mexíkó.  Innfæddir gerðu skæðar uppreisnir í borgarastríðinu og héldu þeim áfram með hléum til 1896.

Bandaríkjaþing hafnaði umsókn Arizona um stöðu fylkis árið 1891.  Árin 1904 og 1906 samþykkti þingið, að Nýja-Mexíkó og Arizona sameiginlega sem fylki og fól fulltrúum þess að gera drög að stjórnarskrá.  Stjórnarskrárþingið lauk störfum 1910 og stjórnarskráin var staðfest í febrúar 1911.  Skömmu síðar samþykkti sambandsþingið fylkisréttindi fyrir Arizona.  William Taft, forseti BNA, neitaði að undirrita lögin vegna þess, að stjórnarskrá Arizona gerði ráð fyrir afturköllun skipunar dómara stjórnarskrárréttarins.  Í ágúst samþykktu þingið og forsetinn login með þeim skilyrðum, að skipun dómaranna stæði og stjórnarskránni yrði breytt.  Hinn 12. desember 1911 og 14. febrúar 1912 var stjórnarskránni breytt með lögum.  Taft undirritaði yfirlýsingu um fylkisrétt 48. fylkis BNA.  Hinn 5. nóvember 1912 ákváðu kjósendur í fylkinu að endurvekja ákvæðið um afturköllunina.

Árið 1948 fengu innfæddir kosningarétt og fóru að njóta nokkurs af efnahagsábata fylkisins.  Árið 1969 stofnuðu þeir fyrsta háskóla BNA á verndarsvæðinu Tsaile (Navajo Community College).

Þróun fasteignamarkaðarins í fylkinu leiddi til aukinnar loftmengunar, mengunar vatnsbóla og uppdráttar eyðimerkur- og skógasvæða.  Ráðstafanir gegn þessari þróun hafa verið ófullnægjandi og handahófskenndar.  Vatnsveitukerfi (Central Arizona Project), 541 km langt, sem kostaði 3,7 biljónir US$, varð virkt fyrir Fönix 1985 og Tucson 1991.