登州是古代山東地區的一個著名政區，其始置於唐初，經過前期短暫廢設、駐地變遷、轄境調整等變化後，自唐乾元元年始成為一個較為穩定的政區，前後沿襲一千兩百餘年，在山東歷史上具有十分重要的地位，曾長期為膠東半島東部的政治、經濟、文化中心，自唐始也是我國北方最重要的港口之一。
隋唐是我國行政區劃的一個大調整時期，自秦滅六國廣設「郡縣」以來，縣為較為穩定的行政區，郡作為一級行政區經過拆分數量越來越多，為加強管理漢武帝時在郡之上設「十三刺史部」。「十三刺史部」多以古代州名為名，因此又被稱為「十三州」，但此「十三州」僅為監察區，「郡」仍為一級行政區，到東漢末才演變為行政區，以州統郡，「郡縣制」改為「州郡制」，形成了「州、郡、縣」三級行政區的格局。
魏晉南北朝時期戰亂頻繁，政區混亂，各國廣置州郡，州、郡等越來越小，到隋朝建立後為統一政區而「罷天下郡」，直接以州領縣。但事總有反覆，隋唐時期州、郡曾數次更替，隋煬帝大業三年（公元607年），楊廣又改州為郡，以郡領縣，恢復秦制。新朝新氣象，唐朝建立後又廢郡為州，最早的「登州」就設於這一時期。
唐武德四年（公元621年），李淵於文登縣（今威海市文登區）置登州，此為登州建制之始，但僅六年（貞觀元年，627年）後登州即被撤銷建制，登州之名來源於文登，而文登因文登山而得名。唐如意元年（公元692年），武則天復置登州，治所為牟平縣（今煙台市牟平區），此為登州第二次設立，唐神龍三年（公元707年）登州移治蓬萊縣，蓬萊縣由黃縣蓬萊鎮於同年所升，蓬萊置縣後黃縣省入，712年黃縣復置，此時登州轄蓬萊、牟平、黃縣、文登四縣。
唐天寶元年（公元742年），李隆基廢州為郡，登州改設為東牟郡，仍以蓬萊為治所，唐乾元元年（公元758年）李亨即位後又改郡為州，東牟郡廢而登州復設，此為登州第三次設立。此次改郡為州，「州制」徹底取代「郡制」，登州也自此穩定下來。唐、五代及北宋時期，登州均以蓬萊為州治，轄境變化不大，領蓬萊、牟平、文登及黃縣四縣，基本相當於今威海市大部及煙台市市區、蓬萊、棲霞、龍口等地。
宋金施行「路制」，北宋時登州隸屬於京東東路（路治青州），金時屬山東東路（路治青州），但金時登州析出了寧海州，面積要有所縮小。1131年，偽齊於牟平設寧海軍，大定二十二年（1182年）升寧海軍為寧海州，寧海州以牟平為州治，轄牟平、文登兩縣，登州轄蓬萊、黃縣及新設之福山、棲霞兩縣，所轄仍為四縣，但面積大大縮小。
元朝是我國「行省制度」的開端，但今山東地區並未設行省而是直屬於中書省，與今山西、河北等地被稱為「腹里」，登州先後隸屬於山東東西道宣慰司益都路、淄萊路、般陽路（淄萊路改，路治淄川）。
明朝建立後，山東正式設省，省會為青州，洪武九年朱元璋改行省為承宣布政使司，布政使司衙門遷往濟南，自此濟南取代青州的地位成為山東地區的政治中心。登州最初隸屬於萊州府，1373年升為直隸州，1376年（洪武九年）升為登州府，府治蓬萊縣，轄蓬萊、黃縣、棲霞、福山、招遠、萊陽及寧海州（領本轄及文登一縣）共一州七縣，清襲明制。自唐始，登州一直為我國北方重要的海港，也是海防重地，明朝還在登州設登州衛，戚繼光就出生於此。
清朝末年，西方列強以堅船利炮打破了清政府閉關鎖國的大門，第二次鴉片戰爭期間（1858年）清廷被迫簽署《天津條約》，登州被開闢為通商口岸，1861年煙台開埠，此為近代山東第一個開放口岸，膠東半島的經濟、政治中心逐漸轉移到此，民國初廢府存縣，登州府廢，長達一千二百餘年的登州成為歷史。
建國後，煙台成為膠東半島東部的政治、經濟、文化中心，先後有煙台專區、煙台地區、煙台市等建制，而原登州治所蓬萊現為煙台市所代管的縣級市，現在蓬萊市政府駐地就以登州為名，為登州街道。