Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.
Vuonna 1634 Suomeen perustettiin neljä maaherrakuntaa, joista Uudenmaan ja Hämeen maaherrakunta, myöhemmin Uudenmaan ja Hämeen lääni, oli yksi. Maaherran asuinpaikka oli Hämeenlinnassa, jonka viereen Pietari Brahe vuonna 1639 perusti Hämeenlinnan kaupungin. Kaupunki ei oikein menestynyt ja maaherran asuinpaikaksi tuli Helsinki vuosiksi 1648–1776.
Uusi läänijako hyväksyttiin 5. huhtikuuta 1831. Siinä Suomi jaettiin kahdeksaan lääniin, joista yksi oli Hämeenlinnan lääni, jonka maaherran istuin oli Hämeenlinnassa. Aiempi laaja lääni oli siis jaettu kahtia ja perustettu erillinen Uudenmaan lääni.
Vuoden 1870 alussa astui voimaan uusi hallinnollinen jako, joka muutti läänin rajoja monessa kohdin. Hämeenlinnan lääniin yhdistettiin osa Keuruun pitäjää ja osa Ruoveden emäkirkonseurakuntaa Vaasan läänistä. Länsirajana Turun ja Porin lääniä vastaan olivat siihen saakka olleet Näsijärvi ja Tammerkoski, mutta tuolloin Hämeen lääniin siirrettiin Kurun kappeli, Teiskon kappeli, Tampereen kaupunki, Pirkkalan seurakunta, Vesilahden seurakunta, Ylöjärven ja Tottijärven kappeli sekä yhdeksän kylää Someron pitäjästä. Turun ja Porin lääniin siirrettiin neljä kylää Punkalaitumen pitäjästä. Lisäksi Mikkelin läänistä siirrettiin Hämeenlinnan lääniin Korpilahden kappeli. Vuonna 1917 muodostetun Hyvinkään perustamisen myötä siihen liitetyt Hausjärven eteläosat siirrettiin Uudenmaan lääniin.
Keski-Suomen lääni perustettiin 1. maaliskuuta 1960. Hämeen läänistä siihen liitettiin Jämsän, Jämsänkosken, Koskenpään, Korpilahden, Muuramen ja Säynätsalon kunnat. Vuoden 1969 alussa siirrettiin Virrat Vaasan läänistä Hämeen lääniin. Uudenmaan lääniin kuuluneen Hyvinkään Retkiojan kylä liitettiin Riihimäkeen ja Hämeen lääniin vuonna 1971. Turun ja Porin läänistä liitettiin Suoniemen kunta Nokiaan vuoden 1973 alussa. Kuhmoinen siirrettiin Keski-Suomen lääniin vuoden 1974 alussa ja Somero Turun ja Porin lääniin vuoden 1990 alussa. Turun ja Porin läänistä siirrettiin Hämeen lääniin vuoden 1993 alussa Hämeenkyrö, Ikaalinen, Kihniö, Mouhijärvi, Parkano ja Viljakkala. Läänissä oli sen lakkautusvuonna 1997 kaikkiaan 54 kuntaa, joista 14 oli kaupunkeja.