Archäologische Funde, wie z.B. Höhlenmalereien, beweisen, dass der Mensch schon in prähistorischer Zeit anwesend war. Auch die Höhlenmalereien von Gouy und Orival zeugen von Menschen in Seine-Maritime. Mehrere Megalithen sind in der gesamten Normandie zu finden, die meisten von ihnen in einem einheitlichen Stil gebaut.
Gruppen von Belgae und Kelten, bekannt als Gallier, drangen vom 4. bis 3. Jahrhundert v. Chr. in die Normandie ein. Ein Großteil unseres Wissens über diese Gruppe stammt aus Julius Caesars de Bello Gallico. Cäsar identifizierte mehrere verschiedene Gruppen unter den Belgae, die getrennte Regionen besetzten und in geschlossenen Agrarstädten lebten. 57 v. Chr. schlossen sich die Gallier unter Vercingetorix zusammen und versuchten, der Armee Caesars Widerstand zu leisten. Nach ihrer Niederlage bei Alesia kämpften die Menschen in der Normandie bis 51 v. Chr., dem Jahr, in dem Caesar seine Eroberung Galliens vollendete. Unter römischer Herrschaft war es Teil von Armorica.
Die Geschichte des Herzogtums Normandie begann um das Jahr 911. Damals wurde ein Vertrag, im Volksmund St. Clair-sur-Epte genannt, geschlossen. Karl der Einfältige von Frankreich übertrug das Gebiet um Rouen und die untere Seine an Rollo, den Anführer einer Gruppe von Wikingern. Weitere Schenkungen folgten in den Jahren 924 und 933. 1066 fiel der Herzog der Normandie, Wilhelm der Eroberer, nach dem Tod von König Eduard dem Bekenner in England ein, da er glaubte, er habe das größte Recht, König von England zu sein. Doch König Harold II. ließ sich stattdessen selbst zum König krönen. Die sächsische Armee von König Harold und die Armee von William Norman kämpften in der Schlacht von Hastings am 14. Oktober 1066. König Harold wurde in der Schlacht getötet. Am 25. Dezember 1066 wurde Wilhelm als "Wilhelm I." zum König von England gekrönt.
Das historische Herzogtum umfasst zwei Regionen Frankreichs: die Haute-Normandie und die Basse-Normandie sowie die Kanalinseln, die nicht zu Frankreich gehören. Das Herzogtum Normandie wurde erst nach 1204 an Frankreich zurückgegeben, als Philipp II. von Frankreich seinem Vasallen, König Johann von England, alle französischen Besitztümer wegnahm. Von diesem Zeitpunkt an war die Normandie eine Region in Frankreich.