肯塔基州曾被北美土著民族如肖尼部落（shawnee）视作庄严的祭神场所，一直到1750年为止，都没有常住土著居民。
18世纪初期，法国皮毛商人顺着密西西比河及其支流俄亥俄河进入今天的肯塔基地区。由于当地印第安人稀少，贸易不发达，这一地区的内陆地区几乎没有法国定居点，只有俄亥俄河沿岸的路易斯维尔等少量定居点。1763年，英法之间的七年战争结束，根据条约，包括肯塔基在内的路易斯安那东部（密西西比河以东的法国新法兰西殖民地）连同加拿大一并被割让给英国。这一地区与沿海十三个殖民地相连导致居民内迁，让英国担心居民流失损害税基，所以划设了阿巴拉契亚垦殖界线，禁止十三个殖民地居民迁入。
1776年独立战争爆发后，华盛顿麾下的将领主张进攻肯塔基地区，以便占领更多土地。战争期间，大陆军多次进入包括肯塔基在内的阿巴拉契亚山以西地区，但由于缺乏补给所以没有长期占领。1783年，英美《巴黎条约》签订，英国割让五大湖以南的殖民地给美国，肯塔基因此成为美国的领地。
1770年后，弗吉尼亚和北卡罗莱那的殖民者穿越坎伯蘭峽来到肯塔基。肯塔基从此迅速发展成为阿巴拉契亚山脉以西第一个殖民点。美国革命之后，弗吉尼亚州建立，1776年12月31日，該地區被確立為弗吉尼亞州的肯塔基縣。（肯塔基縣於1780年6月30日被廢除，當時分為費耶特縣，杰斐遜縣和林肯縣。）該地區的居民多次向聯大和聯邦國會請願，要求脫離弗吉尼亞州和建州。1784年至1792年在丹維爾舉行了十次製憲會議。1790年肯塔基的代表接受了弗吉尼亚州对肯塔基脱离的条件。1792年4月1日肯塔基州宪法通过，6月1日肯塔基州加入联邦，成为美国第十五州。
由于肯塔基州的蓝草地区土地肥沃，成为种植园聚集地。这里的奴隶占了肯塔基州的大部分。
1861至1865年南北战争期间，肯塔基州成为南北方边界州。有趣的是，北方总统亚伯拉罕·林肯和南方总统杰佛逊·戴维斯均是肯塔基人。
肯塔基名稱沒有詳細記錄，如依照易洛魁印第安語（Iroquois）的ken-tah-ten意思為明日之地。