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古中國史籍稱貝加爾湖為于巳尼大水、小海、大泽或北海，先后自前3世纪起先后属于匈奴所属的丁零部落领地、鲜卑+乌桓所属的丁零和坚昆部落的领地、柔然、突厥所属的铁勒部落领地、安北都护府、回鹘、黠嘎斯+阻卜、辽朝（契丹）、尼伦和迭列斤两大部落组成的蒙兀国人的活動範圍。著名的蘇武牧羊故事就發生在貝加爾湖一帶。這些遊牧部民長期存在，有時跟南部的中國發生戰爭（比如汉匈战争、北魏与柔然的戰爭），有時臣服於中國（如隋唐的全盛時期）。
13世纪起，這裡成為成吉思汗建立的蒙古帝国的领土。14世纪晚期的1388年，明军在捕鱼儿海（捕鱼儿海又名贝尔湖，不是貝加爾湖）之战中打败北元军队，随即北元后主脱古思帖木儿被也速迭儿刺杀，之后裂解为鞑靼和瓦剌；貝加爾湖直到1620年代之前都属于瓦剌的领土。
沙皇俄国的探索队於1628年扩张至貝加爾湖一帶，為俄國征服西伯利亞的一部份[36]，而庫爾巴特·伊凡諾夫則於1643年帶領第一支到達貝加爾湖的探險隊[37]。
清康熙三十六年（1697年）和乾隆二十二年（1757年），喀爾喀蒙古和準噶爾汗国先後被清朝征服，清帝國與俄羅斯帝國，最終瓜分了蒙古區域。康熙二十八年（1689年）跟俄国簽訂的《尼布楚條約》中，曾屬於蒙古的貝加爾湖以東地區被康熙皇帝最終承認属于俄國；清雍正五年（1727年）的《布連斯奇條約》和《恰克圖條約》，亦划定貝加爾湖地区归俄羅斯帝國所有。1908年6月30日，在湖西北方800公里處發生了通古斯大爆炸，部分影響了湖附近的森林。
1919年冬，俄国内战期间，白军領導人高爾察克從鄂木斯克與托木斯克撤退，在接近伊爾庫茨克的貝加爾湖畔受阻，高爾察克在1920年1月15日被駐守西伯利亞鐵路的捷克斯洛伐克軍團交給伊爾庫茨克的布爾什維克。指揮官卡普佩爾將軍為營救高爾察克，從克拉斯諾亞爾斯克頂著零下50度低溫向東行軍1000公里，於1月26日在伊爾庫茨克近郊因凍瘡與肺炎病逝，高爾察克也在2月7日被布爾什維克處決。在後有追兵的情況下，剩餘的軍人、眷屬、傷患約3萬人在1920年2月在零下40度暴風雪、缺乏適當衣物、糧食補給、絕望疲憊的情況下強行穿越結冰的貝加爾湖，許多人被凍死於湖面。他們的遺體與遺物在整個冬天維持冰封的狀態，直到湖冰溶解，沉入上千米深的湖底。有傳聞指出，高爾察克殘部曾獲得沙皇政府的黃金儲備，但在逃亡途中载金列车经桥无法负重致桥断，数百吨金掉入世界最深之淡水湖貝加爾湖。近年有人宣稱可能發現落入湖中的黃金[38][39]
21世紀以來，由於當地距離俄羅斯中心地帶較遠，經濟困頓，為此貝加爾湖地區找到了鄰近中國大陸的投資。