Los primeros reconocimientos efectuados por los españoles del actual territorio formoseño fueron hechos en 1528, poco antes de la fundación de Asunción.

Pero dada la belicosidad de los grupos aborígenes de la zona, pasaron más de dos siglos antes del primer asentamiento estable europeo: en 1763 el jesuita Martín Dobrizhoffer estableció la misión de San Carlos del Timbó en el paraje La Herradura sobre la costa del Río Paraguay.

La expulsión de los jesuitas en 1767 frustró este floreciente asentamiento. Debió pasar otro siglo para que se produjeran los primeros asentamientos estables en la provincia.

En 1872 fue creada la Gobernación del Gran Chaco Argentino y su capital se estableció en la Villa Occidental, hoy Villa Hayes, en territorio que estaba en disputa con Paraguay.

El laudo arbitral del presidente norteamericano Rutherford Hayes favoreció al vecino país y la gobernación debió ser trasladada. Lucio V. Mansilla, el gobernador, encargó al mayor Luis Jorge Fontana elegir su nueva ubicación, que es la actual de la capital de la provincia, y allí se trasladaron las autoridades en 1879.

Finalmente, en 1884 se creó la Gobernación de Formosa, cuya capital fue la ciudad fundada por Fontana. El poblamiento de la provincia se originó en dos corrientes. la proveniente del litoral compuesta por paraguayos y correntinos y la proveniente desde Salta y Santiago del Estero.

Es decir que desde el este y desde el oeste comenzó al mismo tiempo la colonización formoseña, la que se aceleró con la construcción del ferrocarril a lo largo de todo su territorio, desde la capital hasta Embarcación, en Salta.

Iniciada en 1908, recién pudo terminarse en 1930, lo que permitió el gradual poblamiento del interior de la provincia. En 1900 Manfredi Hertelendi fundó la ciduad de Clorinda en donde se hallaba el fortín Fotheringham, la que por su ubicación frente a Asunción tuvo un rápido desarrollo y llegó a ser la segunda ciudad de la provincia.

Formosa tuvo un rápido crecimiento poblacional durante las primeras décadas del siglo, pero a partir de los años cincuenta su incremento demográfico se va morigerando hasta los años ochenta. Durante la última década se revirtió el proceso y la provincia se ubicó entre las de más alto crecimiento del país, superando los 400 mil habitantes en el censo de 1991.