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Occupé dès la préhistoire, le territoire du canton du Valais voit se développer une civilisation originale lors de l'Âge du bronze. Dès le IVe siècle av. J.-C., quatre tribus celtes se partagent son territoire, incorporé par Auguste dans l'Empire romain. Le Valais gallo-romain, situé sur l'importante route du Grand-Saint-Bernard est prospère. Le christianisme y est attesté dès 377 et un évêché est sis à Martigny au plus tard en 381.
À la chute de l'Empire, la région devient burgonde avant d'être intégrée avec celui-ci dans le royaume franc carolingien. À sa disparition, il fait partie du royaume de Bourgogne transjurane dont l'abbaye de Saint-Maurice d'Agaune est le centre religieux. Le comté du Valais devient propriété de l'évêque en 999, sur donation de Rodolphe III de Bourgogne et, au XIe siècle, il passe au Saint-Empire romain germanique et la féodalité le fragmente en de nombreuses seigneuries et territoires. La partie amont du territoire se germanise en vagues successives entre les IXe et XIVe siècles ; parallèlement l'influence des comtes, puis ducs, de Savoie augmente dans le Bas-Valais. Devenu allié des cantons suisses à la fin du XIVe siècle, la frontière est fixée à la Morge de Conthey. Lors des guerres de Bourgogne, le Haut-Valais envahit les territoires savoyards et annexe le Bas jusqu'à Massongex et l'organise en pays sujet. En 1569, le Chablais valaisan est conquis, toujours au détriment de la Savoie. Le Bas-Valais reste sujet du Haut qui voit la puissance de l'évêque diminuer en faveur des Patriotes qui forment en 1634 une véritable république fédérale, la République des Sept-Dizains.
Ce n'est qu'avec la Révolution française que le Bas s'émancipe. Le Valais est ballotté entre la République helvétique (1798-1802), l'indépendance théorique (1802-1810) et l'incorporation à l'Empire (1810-1813). À la chute de Napoléon Ier, les Alliés le poussent à adhérer à la Confédération suisse en 1815 dont il devient le vingtième canton.
Toujours déchiré entre le Haut germanophone et le Bas francophone et majoritaire, il est proche de se diviser en demi-cantons (1840). Membre du Sonderbund (1845-1847), il est défait. La deuxième moitié du XIXe siècle voit le développement des transports (ferroviaires et routiers) et les débuts du tourisme alors que le début du XXe siècle voit l'industrialisation (chimie à Monthey et Viège, aluminium à Chippis) du pays et l'exploitation des ressources hydrauliques. Dès 1950 le tourisme de masse se développe et de nombreuses stations apparaissent.