پيش از اسلام
علاوه بر نام بيرجند که ساختار آن برگرفته از زبان پهلوي بوده و به دوران پيش از اسلام باز مي‌گردد، بنا به روايتي ، بيرجند، احتمالاً در اواخر حکومت ساسانيان و توسط زرتشتيان يزدي و کرماني به عنوان منزلگاهي در حاشيه کوير و در مسير عبور از کوير به سمت شمال خراسان بزرگ و ماوراءالنهر بنا شده‌است .

اشعار حکيم نزاري، وجود محله‌اي در بافت قديمي شهر، کاوشهاي به عمل آمده از قلاع دختر در "بند دره" و "قلعه دره"، و نيز کتيبه به‏دست آمده از کال جنگال در روستاي ريچ از توابع خوسف، "تخته سنگ لاخ مزار" واقع در روستاي کوچ ، سنگ نگاره و کتيبه‏هاي پهلوي اشکاني در دره "استاد تنگل"، حکايت از قدمت چند هزار ساله بيرجند دارد.

همچنين علاوه بر وجود گورستانهاي زرتشتي‌ها در اغلب روستاها و نيز وجود آتشکده‌هاي سفلي و عليا .که دال بر قدمت تاريخي اين منطقه‌است، نام برخي از روستاهاي اطراف شهر بيرجند داراي ريشه پهلوي و اساطيري هستند، مانند: گيو، سهراب، ماژان، سلم آباد، درخش، خراشاد، رودک، دستجرد، چاج، چهکند، جمشيدآباد و ...
پس از اسلام
قديمي ترين اثر درون شهري بيرجند، مسجد جامع آن است که در سال 750 هجري قمري بنا شده‌است.
احتمالا ياقوت حموي اولين جغرافيداني است که از «پيرجند» به عنوان يکي از شهرهاي منطقه قهستان ياد کرده‌است. حمدالله مستوفي «بيرجند» را از شانزده ولايت قهستان و مرکز ولايتي با توابعي چند دانسته که در آن مقدار فراواني زعفران, انگور, ميوه و اندکي غله به دست مي‌آمده‌است.
زين العابدين شيرواني, بيرجند را قصبه‌اي شهر مانند از توابع خراسان و دارالملک قهستان معرفي کرده و افزوده‌است که قريب به چهار هزار خانه دارد. آب بيرجند از کاريز تأمين مي‌شود و مردمش همگي شيعه اند. اعتمادالسلطنه نيز آن را از قراي قهستان دانسته‌است. برخي بيرجند را به علت کوچکي آن «برکند» ثبت کرده‌اند بر به معناي «نصف» و کند به معناي «شهر» در مجموع به مفهوم قصبه.
بيرجند در قديم چند بار به علت زلزله ويران شده‌است. در فرهنگ عامه بيرجند، داستانهاي بسياري درباره ويراني بيرجند در يک زلزله عظيم و سکونت دسته‌اي از کولي‌‌هاي چادرنشين در آن، نقل شده‌است. اين شهر از عهد صفويه که خانواده اميريه در آنجا امارت يافتند رو به اعتبار گذاشته‌است.است. 
صفويه
در اواخر دوره صفوي و پس از قتل نادر شاه با استقرار خاندان خزيمه، بيرجند مرکز قهستان شد. با زوال دولت صفوي و رسوخ کشورهاي اروپاي غربي به هند و آسياي شرقي از راههاي دريايي و زميني، بيرجند که در مسير عمده‌ترين راه زميني اين ارتباط قرار داشت محل عبور اغلب سياحان، جهانگردان يا مأموراني شد که در نوشته‌هاي خود اطلاعات فراواني درباره شهر و منطقه به جا گذاشته‌اند.
قاجاريه
در سال ???? خورشيدي، مک گرگور درباره شهر بيرجند مطالبي نوشته و شمار خانه‌هاي شهر را سه هزار باب ذکر کرده‌است. در سال ???? خورشيدي، ادوارد ييت گزارشي درباره تجارت بيرجند از طريق بندرعباس و نيز جمعيت ??? ?? نفري آن داده‌است.
سرپرسي سايکس در سفر خود به منطقه، از کوههاي معين آباد (ظاهراً همان ميناباد)، اميران ناحيه قائنات، محصولات زراعي بويژه زعفران و زرشک و ابريشم، قالي بافي ساکنان منطقه و مذهب آنها و نيز شهر بيرجند - که آن را متفاوت با ساير شهرهاي ايران دانسته - مطالبي آورده‌است.
لمتون نيز در سالهاي قبل از ???? خورشيدي به وضع مالکيت اراضي و قنات‌هاي قائنات و نيز نظامهاي آبياري در آباديهاي پيرامون بيرجند اشاره کرده‌است. 
در دوره قاجاريه به سبب کمبود آب، شهر بيرجند به کندي توسعه مي‌يافت ولي همچنان مرکز ناحيه بود.
پهلوي
در سالهاي نخستين دوران پهلوي، شهر به مرکز عمده نظامي تبديل شد. لوله کشي آب در ???? خورشيدي - که اولين لوله کشي شهري در ايران به حساب مي‌آمد - و تغيير مسير رود بيرجند دو عامل مهم در تحول شهر بود. در ???? خورشيدي به نوشته روزنامه کيهان به سبب فراواني آب قنات در شهر، بر جمعيت آن هنگام کم آبي افزوده مي‌شد.