Esta provincia perteneció a Bolivia hasta que en 1879, con ocasión de la Guerra del Pacífico, fue ocupada por las tropas chilenas y desde entonces pasó a formar parte de la República de Chile. Desde finales del siglo xix se emprendió una activa explotación de sus recursos mineros, debido a lo cual la población aumentó rápidamente; en 1940 estaba poblada por 145000 h, que en 1960 se habían incrementado a más de 215000 y 373.120 (2012). Pese a este sensible incremento de la población, Antofagasta sigue siendo una provincia semivacía, ya que la densidad apenas sobrepasa los 5,5 h por km2. Antofagasta, la capital, concentra el tercio de la población provincial; el resto se distribuye entre algunos puertos costeros (Tocopilla, Mejillones y Taltal) y unas pocas explotaciones mineras al pie de los Andes (San Pedro, Chuquicamata y Calama) o junto a los salitrales (Santa Fe, María Elena y Pedro Valdivia); fuera de estos reducidos núcleos de población, la provincia es prácticamente un desierto.
