「知事」という呼称について、日本では古くは奈良時代の知太政官事などの例がある。この場合は、「知」と「事」の間に被任命者が治める（治〔し〕る＝知る）べき官職等の名前をはさむ中国語（漢文）式の呼称が用いられた。
近代の地方官の呼称としては、王政復古後の1868年（慶応4年＝明治元年）閏4月に出された政体書において知府事・知県事が設けられたのが最初である。これにより、以後旧幕府領・旗本領や戊辰戦争における佐幕藩からの接収地などに順次府県が設置され、知府事・知県事が任命された。また1869年（明治2年）6月の版籍奉還後、全国の藩を治める諸侯（旧大名）たちを知藩事に任命した。「知府事」、「知県事」、「知藩事」のいずれについても、特に任地を前置する場合には「東京府知事」、「神奈川県知事」、「山口藩知事」などの形で呼ぶことが多かった（ただし「武蔵知県事」などという呼称も多く見られる）。1871年（明治4年）7月の廃藩置県では府県ともにその地方長官を知事と呼んだが、県については同年11月から1886年（明治19年）まで県令と称した。1886年以降は再び府知事・県知事の呼称となって現在に至る。一方、北海道の地方長官は北海道庁長官（1886年?1947年）、内地編入された樺太の地方長官は樺太庁長官（1907年?1947年）、東京都の地方長官は東京都長官（1943年?1947年）と呼んだ。
初期の知事・県令には日田県知事の松方正義や兵庫県知事の伊藤博文、神奈川県知事（令）の陸奥宗光（兵庫県知事も歴任）など後に元勲と呼ばれる人々をはじめとする藩閥系の人々が多く任じられたが、官僚機構の整備が進むとともに知事などの地方長官は主に内務省の官僚の昇進コースとなっていった。ただし、政党との提携を模索していた第2次伊藤博文内閣後期から最初の政党内閣である第1次大隈重信内閣（隈板内閣）にかけて政党員が知事に任命される例が続いた。1899年（明治32年）、第2次山県有朋内閣によって文官任用令が改正されて知事が政治任用ポストから外され、政党員が排除されてもっぱら内務官僚が任命されるようになったが、第1次西園寺公望内閣・第2次西園寺公望内閣で内務大臣を務めた原敬の下で立憲政友会（政友会）の影響が強まった。二大政党による政権交代が見られた大正後期から昭和初期の政党内閣期には、内務官僚も政友会ともう一方の大政党である憲政会・立憲民政党（民政党）のそれぞれの系列に分かれ、それが知事人事にも反映した。
戦後、占領下における「民主化」の一環として1946年（昭和21年）9月に府県制および東京都制が改正され（「府県制」は「道府県制」と改称）、従来いわゆる官選であった地方長官（府県知事・北海道庁長官・東京都長官）を住民の直接投票によって選挙する公選制が導入された。1947年（昭和22年）の日本国憲法施行を前に同年4月に行われた最初の知事公選は、この改正された道府県制および東京都制によるものである。5月3日、日本国憲法とともに地方自治法が施行されると、4月に公選された地方長官はそのまま地方自治法による都道府県知事に移行した。
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