آذربايجان پيش از آن كه به قلمروی اسلام درآيد، در قلمروی آيين زرتشتى بوده است. در آن عصر ستايش آتش بيش از عقايد ديگر رواج داشت و در هر گوشه اين سرزمين آتشكدهاى برپا بود.
پيش از آيين زرتشتى و انتشار آن در آذربايجان، كيشهاى توتميستى و آنيميستى، مبتنى بر پرستش نيروها و موجودات طبيعى در اين سرزمين متداول بوده است.
پس از فتوحات مسلمانان و تسلط آنان بر آذربايجان بخشى از مردم اين منطقه از قبول اسلام سرباز زدند و با تن دادن به پرداخت جزيه در شمار اهل ذمه درآمدند.
پيروزىهاى سرداران عرب سيلى از تازيان را از شهرهاى كوفه، بصره و شام به آذربايجان سرازير ساخت. اين گروهها در نواحى گوناگون آذربايجان سكونت گزيدند و پارهاى از آنها (رواديان، هاشميان، يزيديان) بعدها دولتهاى محلى كوچكى در اين ناحيه به وجود آوردند.
گروهی از مردم آذربايجان كه به دين اسلام درآمده بودند، پيرو مذهب اهل سنت بودند و مذهب شيعه هنوز در اين سرزمين رواج نیافته بود. اما از اوايل سده چهارم هجرى كه امراى مسافرى (سلارى) متصرفاتى در آذربايجان به دست آوردند، مذاهب زيدى و اسماعيلى رفته رفته در اين سرزمين راه يافتند و در همين دوره، حمدانيان موصل نيز كه تمايلات شيعى داشتند بر بخش غربى آذربايجان استيلا يافتند.
به سبب نفوذ همسر هلاکوخان مغول به نام دوقوز خاتون که از آئين عيسوى پيروى مىكرد، کلیساهایی در آذربايجان ساخته شد. در دوره ايلخانان حتى براى نخستين بار معابد بودايى و بتپرستى نيز در آذربايجان سر برآوردند، اما با گرايش تدريجى مغولان به اسلام، كليساها و معابد و نيز بتخانهها رونق خود را از دست دادند تا اين كه به دستور غازان خان، همه آنها را ويران ساختند. در اين دوره علماى شيعه به دربارهاى اوجان و مراغه و سلطانيه راه یافتند و نفوذ آنان در ميان امراى مغول چندان افزايش يافت كه اولجايتو (سلطان محمد خدابنده) رسماً به مذهب شيعه درآمد و آن را در سرتاسر ايران رسميت بخشيد و سكه به نام امامامن معصوم (ع) زد. در سدههاى هفتم و هشتم هجرى كه دوره قوت گرفتن مذهب شيعه بود، در آذربايجان نيز شيعيان رفته رفته نفوذ بيشترى يافتند و در پى فروپاشى دولت ايلخانان، دودمان چوپانيان (سنّی مذهب) و آل جلاير (شیعی مذهب) در آذربايجان قدرت يافتند و در ترويج اين مذهب مىكوشيدند.
تيموريان كه در پى بيرون راندن آل جلاير از آذربايجان، بر اين سرزمين استيلا يافتند به هوادارى از تشيع تظاهر مىكردند و تركمنان قراقويونلو كه پس از مرگ تيمور در آذربايجان قدرت يافتند مذهب شيعى داشتند و برخى از آنان بناهاى تازهاى بر قبور ائمه اطهار (ع) ساختند.
تركمنان آق قويونلو گرچه از مذهب اهل سنت پيروى مىكردند، اما عداوت خاصى با شيعيان نداشتند.
در دوره صفويه اكثريت مردم آذربايجان به مذهب شيعه درآمدند و شمار زيادى از شيعيان آسياى صغير نيز كه زير فشار دولت عثمانى بودند به اين منطقه كوچ كردند. از آن پس مذهب اهل سنت تنها در ميان كردان و برخى عشاير محدود ماند كه اينان بيشتر در غرب و جنوب غربى آذربايجان زندگى مىكردند.
در حال حاضر مسلمانان شیعه مذهب در این استان در اکثریت میباشند و در این میان اقلیتهای دینی همچون زرتشتیان و مسیحیان نیز دیده میشوند.