距亚洲大陆较近的山口县,很早就受到了大陆文化的影响,2~3世纪稻米耕作技术传入,开始了水稻种植。4~5世纪大和朝廷统一了全国,县内设置了七个行政区,7世纪统一合并为周防,长门两个地区。

平安时代至镰仓时代(794年~1333年),地方武士集团壮大起来,大内氏于周防国、厚东氏于长门国确立了稳固的地位。进入室町时代(1338年~1573年)后,24代弘世平定了防、长两国,并在山口模仿京都的样式进行城市建设,通过与朝鲜、明的贸易积累财富,努力吸收大陆文化。因此,山口开始被称作「西京」,创造出了灿烂的大内文化。

繁荣的大内氏到第31代大内义隆时,被家臣陶春贤讨伐而衰落,毛利元就击败陶氏,不久就将势力扩展到几乎整个中国地区。

但是,1600年的关原之战中,毛利氏被德川家康率领的东军击败,周防、长门2国被减封至36万石(石:日本古代体积单位,此处引申为大名或武士所支配的土地规模),在萩市建筑了城府。

之后,毛利氏开始推行「防长三百」(盐、米、纸)的增产政策等,努力强化财政基础,并重视教育,出现了吉田松阴、高杉晋作等众多优秀人才,长州藩成为明治维新中不可或缺的组成部分,并对我国近代国家的建立起到了巨大的作用。

江户幕府灭亡,明治政府(1868年)成立,于明治4年废藩设县,现在的山口县由此而诞生。明治政府采取了诸多新制度,推进近代化,积极引进与振兴现代工业就是其中之一。在山口县建立了水泥制造、机械纺织等工场,现代工业得以萌芽。明治时代山口县主要是农业县。进入大正时代后,利用丰富的矿产资源和港湾等便利条件,在濑户内海沿岸地区连续建立了造船、化学、机械、金属等工厂,昭和时代也得以继续发展,形成了战后日本最大的石油联合企业,山口县作为全国有数的工业县得到了很大的发展。