La provincia de Antioquia, también llamada gobierno de Antioquia durante el imperio español, fue una entidad administrativa y territorial de la Nueva Granada, creada en 1576 (algunas fuentes mencionan 1569 o 1579) a partir de los territorios más septentrionales de la provincia de Popayán, la cual pertenecía al Virreinato del Perú. En 1717 una real cédula expedida por el rey Felipe V de España creó el Virreinato de Nueva Granada, por medio de la cual la provincia fue agregada a este último.
Durante la época de emancipación de las colonias americanas (1810-1816), Antioquia se declaró Estado Libre y luego se incorporó a las Provincias Unidas de la Nueva Granada; en la época de la Gran Colombia hizo parte del departamento de Cundinamarca, el cual cubría territorialmente todo lo que hoy son Colombia y Panamá.
Posteriormente a la disolución de este país (1830) perteneció a la República de la Nueva Granada, de carácter centralista, hasta que finalmente se implantó el sistema federal en la Nueva Granada en 1858 y la provincia pasó a ser entonces el Estado Soberano de Antioquia.
Cuando llegaron los españoles en el siglo XVI, las tierras de Antioquia estaban pobladas por numerosas tribus indígenas que pertenecían a dos grandes familias étnicas: los Caribes y los Chibchas. Según los registros arqueológicos, los primeros se habían extendido desde Costa Atlántica antioqueña hacia el sur del departamento por los valles de los ríos Atrato, Cauca y Magdalena.
Por esa época de la llegada de los españoles la etnia Caribe tenía varias familias en Antioquia: dos de ellas, los Tahamíes y los Nutabes, habitaban en la región comprendida entre los ríos Cauca y Porce, mientras que los Chocóes ocupaban las vertientes del río Atrato y los Pantágoras se asentaban en las vertientes del Magdalena.
El principal grupo Chibcha estaba en el Golfo de Urabá, donde vivían los Urabáes y Cunas. También pertenecían a esta familia los Ebéjicos, Ituangos, Peques, Nores, Guacas, Aburráes y Sinifanaes.
Finalmente, pertenecientes también a otra etnia diferente, siglos antes los Quimbayas estuvieron presentes en Antioquia en su zona sur, en la región de Abejorral y Sonsón, así como en la región del hoy eje cafetero. Los ibéricos no tuvieron contacto significativo con lo que entonces quedaba de esta cultura, que había prácticamente desaparecido desde el siglo X.
Todas estas culturas eran muy diferentes entre sí y tenían modos de vida distintos, tanto que es difícil agruparlos en una categoría que no sea su procedencia étnica. Unos pueblos eran recolectores, otros cazadores, otros dependían de la agricultura mientras otros del comercio entre las distintas tribus.
Antioquia fue parte de la Real Audiencia de Santafé (creada en 1549) que hasta 1564 dependía por completo de la Real Audiencia de Lima. Durante esta época el territorio de la que sería la provincia de Antioquia era parte de la Gobernación de Popayán. En 1576 se convirtió en una gobernación separada de la de Popayán, siendo una de las entidades territoriales más antiguas de la Nueva Granada.
El primer poblado en crearse en el territorio de la actual Antioquia fue San Sebastián de Urabá, alrededor de 1510, pero tuvo corta vida, debido a las fuertes disputas con los aborígenes y también a lo difícil y selvático del terreno, por lo cual fue abandonado. Es así como la población entera se trasladó a Santa María la Antigua del Darién, fundada en 1510 en la orilla izquierda del río Atrato. Las campañas de conquista del Perú, cuyas expediciones pasaban de Cartagena a través del territorio antioqueño, sirvieron de motor para importantes asentamientos como Dabeiba, Anserma y Rionegro.
Durante la primera fase de la conquista del territorio era común que los poblados fueran trasladados de su sitio de origen a otro más benigno. Es por ello que Santa Fe de Antioquia, la cual fue fundada en 1541, se trasladó dos veces antes de ocupar su ubicación actual.
Durante este período tuvieron gran auge los poblados de Cáceres, Zaragoza, Remedios, Ayapel y Medellín, las primeras debido a su vocación minera y las 2 últimas por su vocación bovina, agraria y comercial. Estas ciudades mantuvieron una fuerte influencia económica en la provincia desde mediados del siglo XVI hasta principios del siglo XVII, cuando las recién fundadas villas del sur y del oriente antioqueño comenzaron a surgir como centros de poblamiento importante.
Por medio de la Real Cédula de 1717, fue separado del virreinato del Perú para formar parte del entonces flamante Virreinato de Nueva Granada; sin embargo, este nuevo virreinato fue prontamente suprimido en 1723. Cuando el virreinato neogranadino fue restaurado en 1739, Antioquia pasó a formar parte de este como una de las provincias.
Durante el virreinato el poblamiento de la provincia se llevó a cabo lenta, pero progresivamente, siendo ante todo la principal ocupación de los pobladores la explotación del oro. En 1781 una serie de incomodidades fiscales y tributarias llevaron a que varios centros del oriente antioqueño se sublevaran contra las autoridades, teniendo su punto focal en Guarne. Este levantamiento popular fue lo que se denominó "Insurrección de los comuneros" que se propagó por buena parte de la Nueva Granada y buscaba ante todo mejorar la calidad de vida de las gentes que habitaban el país.
Entre 1807 y 1808 las tropas francesas al mando de Napoléon Bonaparte invadieron a España y este nombró rey a su propio hermano José Bonaparte. Es así como detonó la Guerra de la Independencia Española contra Francia entre 1800 y 1814, momento que aprovecharon sus colonias para reclamar su derecho a ejercer un autogobierno.
En 1810, Santafé de Bogotá y otras 15 localidades de la Nueva Granada establecieron Juntas Supremas. Entre estas juntas estaban la de Santa Fe de Antioquia (presidida por Francisco de Ayala), la de Cali (Joaquín de Caizedo y Cuero), la de Cartagena (José María García de Toledo), la de Mompós (José María Salazar y José María Gutiérrez de Caviedes), la de Neiva (José Domingo Falla), la de Pamplona (Domingo Tomás de Burgos), la de Popayán (Miguel Tacón, substituido por Joaquín de Caizedo y Cuero), la de Santa Marta (Víctor de Salcedo), la del Socorro (José Lorenzo Plata), la de Sogamoso (Domingo José Benítez), la de Tunja (Juan Agustín de la Rocha), la de Nóvita (Miguel Antonio Moreno), la de Mariquita (Francisco de Mesa y Armero), la de Girón (Eloy Valenzuela) y la de Citará (José María Valencia).
La Junta de Antioquia se instala el 30 de agosto de 1810 con los representantes de los cabildos de Santa Fe de Antioquia, Medellín, Marinilla y Rionegro. La junta aboga por un régimen federal leal a Fernando VII con el gobernador Francisco de Ayala como presidente (1 de septiembre de 1810).
La primera Asamblea Constituyente del Estado Libre de Antioquia se reúne y expide la primera constitución de Antioquia el 27 de junio de 1811, que daba el voto a los varones libres que fueran padres de familia, vivieran de sus rentas o sus trabajos, y no dependieran de otros. Ésta constitución convertía a la antigua provincia en una república soberana e independiente (desde 1813), pero dejaba la puerta abierta a un futuro reconocimiento de Fernando VII. Sin embargo ésta no sería la única constitución del Estado de Antioquia, puesto que se redactan nuevas constituciones el 21 de marzo de 1812, el 8 de marzo de 1814 y el 10 de julio de 1815.