Préhistoire
La grotte d'Azokh a livré des vestiges d'hominidés remontant au Pléistocène moyen (~300 000 ans).
Protohistoire
Au Bronze ancien, la région est dans la sphère d'influence de la culture Kouro-Araxe. La culture Khodjali-Gədəbəy date de l'âge du Bronze final (XIIIe siècle – VIIe siècle avant notre ère): découvertes sur cette culture dans le village de Khodjaly (aujourd'hui Ivanian) en 1895.
Antiquité
La région est intégrée au plus tard au VIIIe siècle av. J.-C., à l'Urartu
Sa population originelle, d'autochtones et de tribus nomades auxquels se mêle un élément arménien, est intégrée au royaume d'Arménie .Au sein de ce royaume, la région est incluse dans la province historique d'Artsakh12. La ville de Tigranakert (Dikranaguerd en arménien occidental) y est fondée à l'époque artaxiade13
En 387, l'Empire romain et l'Empire sassanide concluent un traité de paix, pour chacun une partie de l'Arménie. Dans ce cadre, l'Artsakh aurait été rattaché à l'Albanie du Caucase après 451 , le processus d'arménisation s'achève, l'élément non arménien n'est plus identifiable16. La région voit le christianisme s'y épanouir sous l'action de l'Église arménienne et en particulier de Mesrop Machtots, qui ouvre ainsi à Amaras la première école arménienne17.
En 451, après la bataille d'Avarayr, des nobles arméniens se retirent dans les montagnes et forêts peu accessibles, en Artsakh, qui devient un centre de résistance contre la Perse18.
Moyen Âge
Du VIIe au IXe siècle, la Transcaucasie est dominée par le califat . Les princes arméniens bénéficient de la bienveillance relative des Mongols, avant d'être dépossédés de leurs terres puis d'être restaurés par la dynastie des Qara Qoyunlu sous Jihan Shah après 144122, avec le titre de « mélik ».
Époque perse
Abbas Ier reconnaît leur autonomie.À la suite de l’effondrement de la dynastie séfévide et de l’intervention ottomane dans l’Est de la Transcaucasie, les mélikats jouissent après l’insurrection de David Bek d’une courte période d’indépendance entre 1722 et 173025.
L'Empire russe annexe la région en 1805, lors de la guerre russo-persane de 1804-1813 ; confirmée par le traité de Golestan, signé le 32. Elle est intégrée en 1868 au gouvernement d'Elisavetpol33.
Après la révolution russe, le Haut-Karabagh est disputé entre la république démocratique d'Arménie et la république démocratique d'Azerbaïdjan34. Les Britanniques, qui commandent dans la région après la Première Guerre mondiale, acceptent la nomination d'un gouverneur azéri35 ; dès 1919, des massacres d'Arméniens ont lieu36. Le , les représentants de la région acceptent temporairement l'autorité azerbaïdjanaise, dans l'attente d'un règlement définitif — qui ne viendra jamais — de la question lors de la conférence de la paix de Paris37. Peu après, en mars 1920, la population arménienne de Chouchi est massacrée, ce qui entraîne l'arrivée de l'armée arménienne38. Une brève République arménienne de la montagne (1918-1921) préfigure alors l'actuel Haut-Karabagh.
Époque soviétique
L'Azerbaïdjan est soviétisé en avril 192039, et les forces arméniennes doivent se retirer de la région en mai40. Les bolcheviks prennent ensuite le pouvoir en Arménie en novembre 1920 et créent la république socialiste soviétique d'Arménie41. En présence de Staline, le bureau caucasien du Comité central du parti bolchevik, auparavant favorable à l'Arménie, décide le rattachement du Haut-Karabagh à la république socialiste soviétique d'Azerbaïdjan le 42. Le territoire est peuplé à 94 % d'Arméniens43. En 1923 est constitué l'oblast autonome du Haut-Karabagh, séparé de l'Arménie par un « couloir azéri » pourtant peuplé d'Arméniens42.
Pendant soixante-cinq ans, la situation n'évolue plus jusqu'en 1988 où, profitant de la perestroïka, la région autonome s'autoproclame le comme République socialiste soviétique à part entière, à égalité avec l'Arménie et l'Azerbaïdjan. D'après le recensement de 1989, sur une population de 189 000 habitants, il y avait alors dans le pays 145 500 Arméniens et 41 000 Azéris. Le , l'Azerbaïdjan revendique auprès de Mikhaïl Gorbatchev le retour du Haut-Karabagh à son territoire. Des violences éclatent la même année en Azerbaïdjan comme en Arménie. Des pogroms anti-arméniens font plusieurs centaines de victimes à Soumgaït près de Bakou, puis en 1990 à Bakou même.
Guerre et situation contemporaine
La dislocation de l'URSS en 1991 entraîne l'indépendance de l'Azerbaïdjan et de l'Arménie.L'Assemblée nationale du Haut-Karabagh proclame l'indépendance du pays le . L'Azerbaïdjan réplique en annulant son statut d'autonomie le . L'indépendance est réaffirmée par référendum le 10 décembre avec une écrasante majorité de « oui ». Pour rétablir leur contrôle sur le Haut-Karabagh, les autorités azerbaïdjanaises envoient des troupes. Entre 1990 et 1992, une catastrophe humanitaire a lieu dans cette région à la suite du blocus imposé par l'Azerbaïdjan. Les habitants du Haut-Karabagh s'organisent pour s'alimenter et se défendre avec l'aide de l'Arménie, repoussant les Azerbaïdjanais. Les affrontements entre Arméniens et Azerbaïdjanais font des victimes et deS massacres ont lieu .
Cette situation, et l'occupation de raions du territoire azerbaïdjanais par les forces armées du Haut-Karabagh, donnent quatre résolutions par le Conseil de sécurité des Nations unies en 1993
En mai 1994, un cessez-le-feu est obtenu et les négociations pour la résolution finale du conflit sont organisées dans le cadre du Groupe de Minsk, une instance créée en 1992 par l'OSCE et coprésidée par la France, la Russie et les États-Unis.
En 2016, les violences reprennent lors de la guerre des Quatre Jours, causée par une attaque azerbaïdjanaise.
Le un référendum entraîne une présidentialisation du régime, le poste de Premier ministre disparait et le gouvernement est dirigé par le président. Enfin le pays change de nom et devient la « République d'Artsakh ».