První materiální doklady o lidské přítomnosti na území dnešního Kyrgyzstánu jsou doloženy z období staršího paleolitu (doby kamenné), zejména v oblasti okolo jezera Issyk Kul a v Čujské dolině. V době bronzové (2.-1. tisíciletí př. n. l.) byly na tomto území nalezeny zdroje mědi. Významné je naleziště v úrodné oblasti Fergánské kotliny na území dnešního města Oš. Známé jsou rovněž petroglyfy (skalní kresby), zejména na jihu Kyrgyzstánu, které pocházejí ze 2. tisíciletí př. n. l. Od 8. století osídlily severní Kyrgyzstán kočovné kmeny Saků. Z doby svého největšího rozkvětu v 6.-5. století se zachovaly skalní kresby na březích jezera Issyk-Kul (zejména nedaleko města Čolpon-Ata). Ve 2. století př. n. l. dominovala tzv. usunská kultura, která zde přežila až do 5. století n. l. Jižní části Kyrgyzstánu (Fergánskou kotlinu) potom mezi 1.-4. století n. l. ovládala Kušánská říše. Severní Kyrgyzstán ležel na jedné z větví Hedvábné stezky, která mj. vedla okolo jezera Issyk-Kul.
Od 5. století se ve Střední Asii objevily první turkické kmeny, které zde založily Turkický kaganát. Zároveň docházelo k usazení kočovných kmenů turkického původu, které osídlovaly horské oblasti dnešního Kyrgyzstánu. Územím Kyrgyzstánu postupně vládly kmeny Karachánovců (11.-12. století), které zanechaly památky ze svých dvou významných sídel – Balasaguni (Burana, nedaleko severokyrgyzského Tokmaku) a Uzgen v jižním Kyrgyzstánu. Karachánovci přispěli k rozvoji turkické kultury a písemnosti ve středoasijském prostoru. Ve 12. století převzali v Kyrgyzstánu jejich úlohu Karachitajci, zatímco ve stejné době dosáhlo zenitu impérium Kyrgyzů na Jeniseji a v Altaji. Ve 13. století byl Kyrgyzstán ovládnut Mongoly pod vedením Čingischána, od jehož říše se v roce 1269 oddělil stát pod vedením vnuka chána Ögedeje Hajdu chán. Centrum jeho státu bylo město Tarsakent v Čujské dolině (nedaleko Biškeku).
Ve 14. století se tento stát rozdělil na Čagatajský ulus a Mogolistán. Zatímco Čagatajský ulus se v polovině 14. století rozpadl Mogolští chánové kontrolovali oblast Ťan-Šanu a východního Turkestánu. Okrajově se kyrgyzského území dotklo i tažení Tamerlána. Místní kyrgyzské kmeny však často neuznávali ani mogolské panovníky, ani Timurovce. Panovníci Timurovské říše ovládali pouze Fergánskou kotlinu. Na začátku 16. století, kdy ještě přetrvávala formální moc Mogolů, byl zaznamenán příchod kyrgyzských kmenů z Altaje a Sedmiříčí do oblasti dnešního Kyrgyzstánu. Tito imigranti se smísili s místním obyvatelstvem turkického původu i nově přišedšího uzbeckého původu a vytvořilo základ pro formování současného kyrgyzského národa. Na jihu Kyrgyzstánu vládli do počátku 16. století potomci Tamerlána, z nichž nejznámějším byl Záhir ad-Dín Muhammed Bábur (1483-1530), rodák z Fergány, pozdější zakladatel indické dynastie Moghulů.
Po ustanovení moc Šajbánovců se místní kmeny střídavě podílely na taženích bucharských a kokandských chánů či naopak proti nim bojovaly. Samotné kyrgyzské kmeny nebyly v tomto směru jednotné. Bucharští chánové však považovali Fergánskou kotlinu za oblast svých zájmů. Na severu vytvářely kyrgyzské kmeny spojenectví s kazašskými chány. Obě skupiny spojily především nájezdy Ojrotů z východu (počátek 17. století). Kyrgyzské kmeny dále bojovaly proti vpádu čínského císaře do Střední Asie. Počátkem 18. století Fergánskou kotlinu ovládli chánové v Kokandu, kteří v 19. století rozšířily svou kontrolu i nad územím severního Kyrgyzstánu (v roce 1825 tak například vznikla pevnost Biškek). Na kokandském dvoře bylo mnoho představitelů Kyrgyzů, k nimž měli kokandští chánové z rodu Ming jazykové blízko. V průběhu 18. a 19. století však zároveň vypukla řada povstání kyrgyzských kmenů proti Kokandu. Největší z nich vypukly ve 30. letech 19. století pod vedením Tajlak Baatyra a později ve 40. letech 19. století na severu Kyrgyzstánu pod vedením Ormona chána.Kyrgyzské kmeny v Alajské dolině (jižní Kyrgyzstán) či v horských oblastech nebyli pod chánovou kontrolou. Kokandský chanát se nakonec ve 40. letech dostal do vnitřní krize, která vedla k obsazení Kokandu bucharskými vojsky a v 50.-60. letech ztrátě řady území ve Střední Asii, včetně severního Kyrgyzstánu, na úkor carského Ruska. Povstání v 70. letech 19. století nakonec vedlo ke svržení Kokandského chanátu a začlenění všech zbývajících kyrgyzských území do Turkestánské gubernie. V poslední třetina 19. století přicházelo do severního Kyrgyzstánu (Čujská dolina) množství ruských zemědělců, kteří zde dostávali půdu. Přestože Kyrgyzové vedly kočovný nebo polokočovný způsob života, do konce 19. století přibližně polovina kyrgyzských rodin přešla k usedlému způsobu života, zejména na jihu Kyrgyzstánu. Pokračující migrace vedla ke stále větší nespokojenosti Kyrgyzů a carský dekret o zapojení místních obyvatel na týlové práce na fronty 1. světové války vedl k vypuknutí velkého povstání, v jehož výsledku zahynulo okolo 200 tis. Kyrgyzů a dalších cca 350 tis. uprchlo do Číny.
Po bolševické revoluci byla na většině území Kyrgyzstánu do konce roku 1917 vyhlášena sovětská moc. K definitivnímu upevnění sovětské moci v oblasti došlo až v souvislosti s tažením tzv. Turkestánského frontu generála Frunze, rodáka z Pišpeku (Biškeku), který byl v roce 1926 přejmenován jeho jménem.
V roce 1924 vznikla Kara-kyrgyzská Autonomní sovětská socialistická republika (ASSR) v rámci RSFSR. V roce 1925 přejmenována na Kyrgyzskou ASSR a v roce 1936 vznikla Kyrgyzská sovětská socialistická republika. Byly investovány značné prostředky do industrializace, zejména ve městech Biškek a Oš. Zároveň však došlo k násilné kolektivizaci a usídlování kočovných Kyrgyzů. S ohledem na menší závislosti Kyrgyzské ASSR na zemědělské výrobě však nedošlo k hladomorům podobným Ukrajině nebo Kazachstánu. Ve 30. letech byla v době tzv. Velkého teroru zastřelena řada významných politických i kulturních osobností Kyrgyzstánu, které pomohly formovat sovětský Kyrgyzstán.
V době druhé světové války bylo do Kyrgyzstánu převedeno přes 60 továren a mnohé již existující byly převedeny na vojenskou výrobu. Značný rozvoj průmyslové výroby nastal od 50. let 20. století.
V politické rovině se symbolem poválečného sovětského Kyrgyzstánu stali první tajemníci Komunistické strany Kyrgyzské SSR Ishak Razzakov (1950-1961) a Turdakun Usubalijev (1961-1985), které jsou v dnešní historiografii přijímány velmi pozitivně, přestože Usubalijev byl později obviněn z korupce a nahrazen Absamatem Masalijevem. V rámci perestrojky a glasnosti došlo i v Kyrgyzstánu k růstu nacionalistických nálad, které vyústily v odjezd značné části ruskojazyčného. V roce 1990 byl do čela Kyrgyzské SSR zvolen předseda akademie věd Askar Akajev, který nahradil Masalijeva, neoblíbeného zejména na severu země. Kyrgyzstán vyhlásil svou nezávislosti 31. srpna 1991.
Prezident Akajev zavedl v zemi relativně liberální režim, který však byl stále více svazován zájmy rodinného klanu. V letech 1995 a 2000 zvítězil v prezidentských volbách, přičemž poslední z nich byly výrazně zmanipulovány. Nespokojenost s Akajevovou vládou vyústila po parlamentních volbách počátkem roku 2005 do protestních akcí. Demonstranti 24.3.2005 dobyli sídlo prezidenta a vlády (Bílý dům), z něhož stihl prezident Akajev uprchnout do dnešního moskevského exilu. Jeho nástupcem se stal představitel jihu Krumanbek Bakijev, který však v letech 2006-2009 upevnil svou moc a vytvořil vlastní autoritářský režim s oporou na svou rodinu.