Los orígenes de la comarca, así como los de sus primeros pobladores, están repletos de incógnitas debido a la ausencia de datos.

La primera incógnita la tenemos con el propio nombre de la comarca, Sobrarbe. Existen dos teorías; una cuenta cómo Sobrarbe estaba separado de Barbastro, por la Sierra de Arbe, sierra de la que obtiene su nombre, y otra hace referencia a la cruz que apareció sobre un árbol en la legendaria batalla de La Morisma.

Los hallazgos más antiguos encontrados hasta la fecha, corresponden al paleolítico superior. Se trata de unos trazos sobre arcilla blanda denominados "macarrón", hallados en la cueva del Forcón (Toledo de la Nata), en la vertiente meridional de la Peña Montañesa y en la Cueva de los Moros, un asta de ciervo extinguido a finales del Palolítico, ubicada en la entrada del Cañón de Añisclo.

Del Neolítico encontramos restos de cerámica cardial en las cuevas del Forcón y Puyascada (Toledo de la Nata) en la Peña Montañesa.

A la Edad del Bronce, corresponde una hacha de talón encontrada en el Valle de Vió y otros restos en una cueva en Tella.

La toponimia contribuye a conocer un poco más sobre la identidad de los antiguos pobladores. Pueblos de origen y lengua vascona pasaron por Sobrarbe, dejando nombres como Javierre, Revilla o Belsierre.
De la época romana destacan restos de monedas en Boltaña y en el Valle de Chistau (Pagus Gistavensus). Tras la caída del imperio romano, llegaron los visigodos. De esta época data la llegada de San Úrbez y San Victorián.

En plena Edad Media, en el siglo VIII, los musulmanes invadieron España, quedando la comarca de Sobrarbe entre dos grandes imperios; al norte, el de Carlomagno y al sur, el musulmán. Sobrarbe es tomada por los musulmanes, que establecen una serie de edificios defensivos en puntos estratégicos de la comarca.

En el marco de la reconquista, Sancho el Mayor de Navarra recupera la comarca de Sobrarbe para el imperio cristiano. A su muerte, el reino se reparte entre sus cuatro hijos, siendo Gonzalo I el responsable del condado de Sobrarbe. Dos años después muere en Tierrantona presuntamente asesinado por su hermano Ramiro I, que se convierte así en rey de Sobrarbe y Ribagorza..

A partir del siglo XI, Sobrarbe y Ribagorza, fueron perdiendo importancia política, militar y económica, que superaron creando sus propias instituciones y promoviendo la creación de núcleos poblacionales de significativa relevancia. El comercio y la explotación minera fueron adquiriendo progresiva importancia.

Durante el siglo XVI, la zona de los Valles de Chistau y Bielsa, se convirtieron en refugio de innumerables cuadrillas de bandoleros que mantenían a los vecinos atemorizados, como el célebre Lupercio Latrás.

A principios del siglo XVIII, la Guerra de Sucesión provoca nuevos saqueos y violencia para la comarca, con la quema de pueblos y villas, como la de Aínsa.

Las desamortizaciones civiles y eclesiásticas del siglo XIX permitieron el acceso a la propiedad de un nuevo grupo de propietarios, y la roturación de nuevas tierras.

En el siglo XX se suceden nuevos y sustanciales cambios con la construcción de nuevas carreteras, la política hidrográfica y la industrialización. La Guerra Civil española escribió pasajes trágicos en Sobrarbe, con la quema de iglesias, la emigración forzada hacia tierras francesas, los muertos, la penuria y el hambre.

En la actualidad, se ha producido un fuerte giro desde las actividades primarias al sector servicios, especialmente en lo relacionado con el turismo. Se combinan, así, las actividades agrícolas y ganaderas con el sector turísticos.