登州，位于山东半岛东北部，“凭负山海，地号极边，利擅渔盐，西有石门之固，东有朱高之险，高山瞩其前，大海绕其后。”《元志》上的这段记载，简明扼要地写出了登州地理位置和地形特点。自唐高祖武德四年始设登州，到1913年撤府为止，作为一个行政单位，登州前后共存在了1293年。
根据《尚书·禹贡》记载，上古时期，中国分为九州，登州属青州之域，也就是古蝎夷族人居住的地方。夏朝建立后，分封诸侯，立期郭国于此。春秋时期，这里为牟子国和莱子国的一部分。后来，各国逐渐强盛起来，占据了整个山东半岛。秦始皇统一全国后，实行郡县制，登州位于齐国最东端。西汉时，登州的大部分地区属于东莱郡的胶东国，隶属青州管辖；其余地区属于琅讶、东海二郡，隶属徐州管辖。东汉时期，改胶东国为北海国。西晋时为东莱国长广、泰山二郡，属青州的一部分。南朝刘宋时期，登州境域并入东莱、长广二郡，北魏孝明帝孝昌四年，分青州一部分置光州，划东莱郡之牟平、黄、帆、观阳四县，设东牟郡，与长广郡俱属青州管辖。北齐时期废东牟郡，并入长广郡。隋朝开元年间，废除郡一级建制，在登州境域置牟州。大业初年，废州置郡，登州隶属东莱郡。唐武德四年，重设牟州，增设登州，属河南道管辖。贞观元年，废牟州，登州。如意元年，割莱州之牟平、黄县、文登三县，于牟平复置登州。神龙三年，登州治所迁至黄县的蓬莱镇，遂升蓬莱镇为蓬莱县，废黄县。公元712年，重置黄县。这样，登州辖蓬莱、黄县、牟平、文登四县。天宝初年，登州更名为东牟郡。乾元初年，又改为登州。宋朝沿袭唐朝的建制，登州属京东东路。金朝析登州之牟平、文登两县，置宁海州，以登州所辖属两水、阳瞳两镇置福山、栖霞二县。此时，登州仍辖四县，属山东东路。元朝初年，登州初属山东东西道益都路，后改属般阳路，直隶中书省。明洪武元年，省蓬莱县入登州，统隶莱州府管辖；洪武六年改隶山东行省；洪武九年升登州为府，仍置蓬莱县，割莱州府之招远、莱阳及宁海州、文登入登州府，领一州七县，隶属山东等处承宣布政使司。《明实录》中提到建立登州府的原因，“时以登、莱二州皆濒大海，为高丽、日本往来要道，非建治，增兵卫，不足以镇之。清初沿袭之，登州府辖宁海州及蓬莱、黄县、福山、栖霞、招远、莱阳、文登七县。雍正十三年，河东总督王士俊等上疏请裁四卫所（大嵩卫、成山卫、威海卫、靖海卫）,钦定成山卫改县为荣成县，大篇卫改县为海阳县。至此，登州府辖一州九县，达到最大管辖范围。清咸丰八年，英法两国与清政府签订了《天津条约》，定登州为十个通商口岸之一。后英国领事毛里逊因登州港狭水浅，遂改芝果（今烟台）。1912年1月15日，同盟会徐镜心、孙丹林等率众起义，光复登州，成立登州军政府。1913年4月，登州撤府，蓬莱县直属山东省管辖。
登州地扼渤海海峡要冲，是进出京羲、沟通海外的重地，历来都是兵家必争之地。唐天宝元年，设登莱守捉，登州领之。宋乾德元年，罢登州都督。庆历二年，登州郡守郭志高奏置刀鱼巡检，屯水兵三百戌沙门岛，备御契丹，每仲夏乃居花砚，以防不虞，秋冬还南岸，成为定制。康定年间，增置登州考手，升登州军为禁兵。元右三年，禁止擅自乘船入界河及往高丽、新罗，登莱州境者罪已徙，往北界者加等。元初迁山东沿边州民户为军，内迁一万人，差官部领，御诿讨贼，而水军之防仍循宋制。至正十一年三月，立山东分元帅府于登州。明永乐七年，登州始备委都指挥使司，兼置巡查海道，驻水城，团练京操班军。嘉靖三十四年，建署于登，以备巡历。嘉靖四十一年，专设登州海防道。万历二十年，设登莱巡抚，驻莱州，称防抚军门，辖沿海屯卫，兼辖辽东各岛。万历二十四年，诿犯朝鲜，朝廷调集南北水陆官兵防海，登州遂为重镇。万历三十一年，陆营始设中、右二营。万历四十六年，登州海防道加兼海运，凡济南府、青州府濒海州县悉隶焉。越二年，设登莱总兵。至天启末年，登州镇共有陆营七座，水营五座。崇祯十一年，登州镇移至临清，登州设城守营（陆营）和水师营。清顺治九年，撤登莱巡抚。顺治十八年，复移临清镇于登州府，复设左、右、前营，而海防道时有裁并，康熙四十五年，登州镇设前后水师营。康熙五十三年，裁后营，前营水师分驻登胶，称南北二汛，官兵船只统辖于登州镇。
