Պատմականորեն Սյունիքը Մեծ Հայքի 15 նահանգներից մեկն է կազմում, որը վարչականորեն բաժանված է եղել 12 գավառների։ Սիսական աշխարհը հռչակված է եղել իր երկնամբարձ ամրոցներով ու հազարամյա վանքերով։ Այստեղ էր գտնվում 13-րդ դարում ստեղծված Հայաստանի ամենահին համալսարանը՝ Գլաձորը։ Միջնադարյան Սյունիքը շատ ավելի մեծ տարածք էր գրավում, քան այժմ։ Այն ժամանակ Վայոց ձորը, Գեղարքունիքը, Նախիջևանի մեծ մասը և ներկայիս Լեռնային Ղարաբաղի մի մասը Սյունիքի իշխանների տիրույթների մեջ էին մտնում։
X-XII դարերում Սյունիքը թագավորություն էր, որտեղ իշխում էր Սիսական տոհմը։ Հետագայում այստեղ իշխանել է Օրբելյան տոհմը։ Հայտնի է հատկապես կոմս Տարսայիճ Օրբելյանը։ Նրա զավակ Ստեփանոս Օրբելյանը՝ Սյունիքի մետրոպոլը, XIII դարում գրել է «Սյունիքի պատմություն» մեծարժեք պատմագրությունը։
1918-1920 թթ Սյունիքը, ինչպես նաև Նախիջևանը և Արցախը, դարձել էր վիճելի տարածք Հայաստանի և Ադրբեջանի հանրապետության միջև։ 1920-ի դեկտեմբերի 2-ին Թուրքիան, որն այդ ժամանակ գրավել էր Հայաստանի Հանրապետության մեծ մասը, ստիպեց հայկական կառավարությանը ստորագրել Ալեքսանդոպոլի համաձայնագիրը, որով Հայաստանը Ադրբեջանին էր հանձնում Սյունիքը։ Սակայն Սյունիքի հայ բնակչությունը չճանաչեց այս համաձայանգիրը և զինված պայքարի ելավ Գարեգին Նժդեհի հրամանատարությամբ։
Սյունիքը անկախ մնաց նույնիսկ այն ժամանակ, երբ բոլշևիկները գրավել էին Հայաստանի Հանրապետության մնացած մասն ամբողջությամբ։ 1920-ի սկզբներին, երբ բոլշևիկները ճնշեցին հայերի փետրվարյան ապստամբությունը, կառավարության շատ անդամներ և սպաներ նահանջեցին Սյունիք։ Շուտով այստեղ հռչակվեց Լեռնահայաստանի հանրապետությունը, իսկ Գարեգին Նժդեհը ընտրվեց վարչապետ։ Կարմիր բանակը միայն կատաղի կռիվներ և բազմաթիվ զոհեր տալուց հետո կարողացավ այն գրավել 1921-ին։
Հայկական ԽՍՀ-ում Սյունիքը առանձին վարչական միավոր չէր կազմում, այլ բաժանված էր մի քանի շրջանների։ Հայաստանի Հանրապետության վերանկախացումից հետո Սյունիքը կրկին ինքնուրույն մարզ է: