最晚在舊石器時代晚期，比利時已經有先民聚居。其實無論是地理上還是文化上，比利時都處於歐洲的十字路口，在過去的2,000年內見證了各種種族與文化的興盛與衰敗。也正因為這樣，比利時是歐洲真正的種族熔爐，凱爾特人、羅馬人、德意志人、法蘭西人、荷蘭人、西班牙人和奧地利人在此都留下了文化的痕跡。
西元前54年，當時主要由凱爾特人居住的這一地區被羅馬共和國將軍凱撒征服。羅馬帝國崩潰後，日耳曼人於5世紀大舉入侵，其中的一支法蘭克人隨後建立了墨洛溫王朝，其領土包括了現在的比利時。墨洛溫王朝之後由卡洛林王朝取代。
860年，西法蘭克國王查理二世任命杜伯安一世為法蘭德斯伯爵。979年，布魯塞爾正式建立。1302年，佛拉蒙人在金馬刺之戰中擊敗了法國騎兵。1328年，法國人在卡塞勒之役後，確立了對法蘭德斯的統治。1425年，魯汶大學建立。1468年，勃艮第公爵兼併列日。
比利時後來幾經轉手，各個地區曾由荷蘭、勃艮地、西班牙、奧地利等國統治。拿破崙時期，比利時為法國的一部分，拿破崙一世戰敗後，比利時併入荷蘭，形成荷蘭聯合王國。1830年，比利時爆發比利時獨立運動，從荷蘭統治下獨立，成為世襲君主立憲王國，並選擇了一位德國貴族，薩克森-科堡-哥達公國的王子利奧波德作為比利時的第一任國王。比利時立國後奉行中立政策，但在兩次世界大戰中先後被德意志帝國及納粹德國佔領。二戰以後，比利時放棄中立原則，參加了北約。後來又參加了歐洲經濟共同體。
比利時殖民帝國時期有兩個主要的殖民地以及一個租界：盧安達-烏隆地及比屬剛果，即現在的剛果民主共和國。比屬剛果於1885年由柏林會議贈給當時的比利時國王利奧波德二世。利奧波德將此地命名為剛果自由邦，並收為自己的私人領地，進行殘酷的統治，同時大量種植橡膠，以滿足當時世界對橡膠輪胎的需求。在國際輿論的壓力下，利奧波德二世於1908年放棄了對剛果的私人統治，把剛果交予比利時政府。後來比屬剛果於1960年獨立。天津比租界由比利時男爵姚士登於1900年八國聯軍與大清簽定辛丑條約後開辟。1927年將租界交還北洋政府。
現代比利時作為一個現代化、高科技的歐洲國家而興盛，同時也是北約和歐盟的成員國，首都布魯塞爾亦是這兩個組織的總部。但是比利時一直存在國家分裂和解體的可能性，北半部說荷蘭語的佛拉蒙人（親荷蘭）和南半部講法語的瓦隆人（親法國）之間長期關係緊張。
2007年6月10日，舉行聯邦議會選舉。[8]經過半年談判後組成聯合政府，但聯合政府僅三個月便下台。
2010年6月議會選舉後，曾經過543天未能組閣，打破組閣權最長的世界紀錄。最終導致了憲法修正案，賦予比利時南北兩區正式的自治權，首都布魯塞爾則為聯邦轄地，並削弱上議院權力，議會選舉2014年起將與歐洲議會選舉同期舉行，即每五年舉行選舉，下議院的荷蘭語區有87席，法語區有63席，兩語區擁有相等的權力。因此比利時現在是一個聯邦制國家。
2013年7月，在位二十年的第六任國王阿爾貝二世讓位予王儲長子菲利普。[9]
2014年10月11日比利時新任總理米歇爾率領中間偏右聯合政府的內閣成員，向比利時國王菲利普宣誓就職，終結4個月以來的政治談判。米歇爾是比利時自1840年以來，最年輕的總理；他也將成為歐洲聯盟中，最年輕的領導人之一。[10]
2016年3月22日，首都布魯塞爾遭遇伊斯蘭恐怖主義組織伊斯蘭國成員實施的爆炸攻擊。[11]
2019年大選後新政府遲遲未組成，但時任首相米歇爾將於同年12月擔任歐盟高峰會主席。作為米歇爾的盟友，蘇菲·威爾梅斯遂於10月被菲利普國王委任為比利時首位女首相，接替前者帶領看守政府。
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