نام آذربایجان از حدود 2400 سال پیش از مشهورترین نام‌های جغرافیایی ایران بود که در هر دوره با حوادث مهم تاریخی توأم بوده است.
در دوران حکومت داریوش سوم، والیِ این ایالت، «آتروپات» یا «آتورپات» نام داشت. پس از شکست داریوش سوم از اسکندر مقدونی، آتورپات از طرفداران اسکندر شد و بر حکومتِ مادِ کوچک باقی ماند. پس از اسکندر مقدونی آتورپات موفق شد دولتی در آن منطقه که بخشی از خاک ماد بود تشکیل دهد که یونانیان در آن نفوذی نداشته و در واقع این منطقه پناهگاهی برای آداب و سنن ایرانی در برابر تمدن و فرهنگ یونانی بود. دولت ماد کوچک سده‌ها برقرار بود و بازماندگان آتورپات بر آن سرزمین فرمانروایی می‌کردند و این سرزمین بعد به نام او «آتورپاتکان» معروف شد و پایتخت آن «کَنزَک» در جنوب تبریز کنونی بوده است. آتورپاتکان به معنی شهر یا سرزمین آذرباد می‌باشد. آتورپاتکان بتدریج تغییر کرد و آذرپادکان شد. چون در زبان مادها حرف «د» پس از «الف» به «ی» تبدیل می‌شده از این رو این واژه به آذرپایگان تبدیل گردید.
گویا در زبان آذری، حرف «پ» را مانند «ب» به زبان می‌آورده‌اند یعنی آذرپایگان را هم آذربایگان کرده‌اند و چون برای «گ» و «ج»، نخست در ایران دو لهجه در کار بوده گاهی آن را آذربایجان هم خوانده‌اند و گاهی نیز «ذ» را که بازمانده «د» بی‌نقطه نموده آذربایگان یا آدربایجان می‌گفته‌اند. احمد کسروی بر این باور بود که آذربایگان از همه نام‌ها درست‌تر است.
نام این استان با همۀ دگرگونی‌هایی که یافته است از نام خانواده آتورپات گرفته شده است که واژه ترکیبی پهلوی است و به زبان فارسیِ دری برابر «آذربد» به معنی نگاهدارنده آتش یا مسئول و خدمتگزار آتش است. زیرا آتشکدۀ آذرگشسب یا آتشِ مخصوص پادشاهان و ارتشتاران ایران در همان خطّه شعله می‌کشیده و والی ایالت (ساتراپ) آذربایجان، نگاهبان این آتش بوده است.
آذربادگان، آذربایگان و آذربایجان هر سه شکل در کتاب‌های فارسی معروف است. نام این استان در شاهنامۀ فردوسی آذربادگان، عنوان شده است. عرب‌ها آن را آذربیجان می‌خواندند. در کتاب‌های ارمنی، آذربایاقان و آذرباداقان هر دو نوشته شده است. آذربایجان به یونانی «ماتیِ‌نی» (Matieni) و نویسندگان یونانی «گازا» گفته‌اند.
در زمان حکومت رضا شاه، به منظور ایجاد هماهنگی بین مقامات لشکری و کشوری و همچنین از لحاظ اهمیت سیاسی منطقه، در سال 1311 خورشیدی، واحد یکپارچۀ آذربایجان به دو واحد سیاسی تقسیم شد و یک قسمت که در شرق قرار داشت به نام استان آذربایجان شرقی و دیگری که در غرب واقع است به نام استان آذربایجان غربی نامیده شد.
آب و هوا استان