Archeologické nálezy, například jeskynní malby, dokazují, že lidé byli přítomni již v pravěku. Jeskynní malby v Gouy a Orivalu rovněž dokládají přítomnost lidí v departementu Seine-Maritime. Po celé Normandii se nachází několik megalitů, které jsou většinou postaveny v jednotném stylu.
Ve 4. až 3. století př. n. l. vpadly do Normandie skupiny Belgů a Keltů, známé jako Galové. Většina našich znalostí o této skupině pochází z díla Julia Caesara de Bello Gallico. Caesar mezi Belgy identifikoval několik různých skupin, které obývaly samostatné regiony a žily v uzavřených agrárních městech. V roce 57 př. n. l. se Galové sjednotili pod vedením Vercingetorixe a pokusili se postavit na odpor Caesarově armádě. Po porážce u Alesie pokračovali Normané v boji až do roku 51 př. n. l., kdy Caesar dokončil dobytí Galie. Pod římskou nadvládou byla součástí Armoriky.
Historie normandského vévodství se začala psát kolem roku 911. Tehdy byla uzavřena smlouva, lidově nazývaná St. Clair-sur-Epte. Francouzský král Karel Prostý daroval území kolem Rouenu a na dolním toku Seiny Rollovi, vůdci vikinské tlupy. Další granty následovaly v letech 924 a 933. V roce 1066 normanský vévoda Vilém Dobyvatel vpadl po smrti krále Eduarda Vyznavače do Anglie v domnění, že má největší právo být anglickým králem. Král Harold II. se však místo toho nechal korunovat králem. Saské vojsko krále Harolda a Vilémovo normanské vojsko se 14. října 1066 utkalo v bitvě u Hastingsu. Král Harold byl v bitvě zabit. Dne 25. prosince 1066 byl Vilém korunován anglickým králem jako "Vilém I.".
Historické vévodství zahrnuje dva francouzské regiony: a Dolní Normandii a také Normanské ostrovy, které nejsou součástí Francie. Normandské vévodství bylo Francii vráceno až po roce 1204, kdy francouzský král Filip II. odebral svému vazalovi, anglickému králi Janovi, všechna francouzská panství. Od té doby byla Normandie francouzským regionem.