La Moldavie actuelle occupe la partie orientale d'une principauté médiévale beaucoup plus vaste. Son territoire a changé de maître à plusieurs reprises, entre les Ottomans, l'Empire russe, la Roumanie et l'Union soviétique. Cette succession explique une bonne part des débats identitaires du pays.
La principauté de Moldavie est fondée en 1359, quand Bogdan Ier est reconnu prince à l'est des Carpates. La capitale est d'abord Baia, puis Suceava, enfin Iași à partir de 1565 sous Alexandru Lăpușneanu. Le pays s'étend alors des Carpates au Dniestr.
Étienne le Grand règne de 1457 à 1504 et porte la principauté à son extension maximale. Il remporte 34 de ses 36 batailles contre les Ottomans, les Polonais et les Tatars, dont celle de Vaslui en 1475. Il fonde le monastère de Putna. Il cède toutefois en 1484 quatre des cinq ports moldaves du Danube. Il demeure la figure historique la plus honorée du pays.
À partir de 1512, la Moldavie paie tribut à l'Empire ottoman pour conserver son autonomie. Elle devient vassale en 1538 et cède Tighina, l'actuelle Bender. À partir de 1711, Constantinople impose des princes phanariotes venus de Grèce. Dimitrie Cantemir, allié des Russes, perd son trône après la défaite de Stănilești. Savant reconnu, il publie en 1714 sa Descriptio Moldaviae, rédigée en latin.
Le traité de Bucarest de 1812 donne à la Russie la moitié orientale de la principauté, entre le Prut et le Dniestr. Cette province prend le nom de Bessarabie. En 1859, la Moldavie occidentale s'unit à la Valachie sous Alexandru Ioan Cuza et forme la Roumanie. En 1871, le tsar Alexandre II interdit l'enseignement du roumain en Bessarabie.
La révolution russe ouvre une brèche. La République démocratique moldave est proclamée le 2 décembre 1917. En 1918, son assemblée vote l'union avec la Roumanie. Moscou ne reconnaît pas ce rattachement et crée en 1924, sur la rive gauche du Dniestr, une république autonome moldave rattachée à l'Ukraine soviétique.
En 1940, l'URSS annexe la Bessarabie et forme la République socialiste soviétique de Moldavie. L'alphabet cyrillique, imposé depuis 1938, sert à écrire la langue jusqu'en 1989. La russification et la collectivisation marquent ces décennies. En 1989, la langue redevient officielle sous le nom de moldave et retrouve l'alphabet latin.
La Moldavie proclame son indépendance le 27 août 1991. Dès 1992, un conflit armé oppose Chisinau aux séparatistes de Transnistrie, soutenus par la 14e armée russe. La rive gauche du Dniestr échappe depuis lors au contrôle de l'État. Elle n'a pas été couverte par le recensement de 2024, faute d'accès accordé aux enquêteurs.
Maia Sandu est élue à la présidence en 2020. Le 3 mars 2022, elle dépose la candidature du pays à l'Union européenne. Le statut de candidat est accordé le 23 juin 2022 et les négociations d'adhésion s'ouvrent le 25 juin 2024. Le référendum du 20 octobre 2024 inscrit l'objectif européen dans la Constitution, par 50,35 % des voix et une participation de 50,69 %. Les législatives du 28 septembre 2025 confirment la majorité proeuropéenne.