唐朝時，居住在慄末靺鞨、黑水靺鞨等部落歸服了唐朝，開元十三年（725年），唐朝在今黑龍江下游地區設定黑水軍，繼而又設黑水都督府，對包括庫頁島在內的黑龍江下游地區進行了有效的管理和統治。

至元二十二年（1285年），元朝在黑龍江口的奴爾乾地方設定徵東元帥府，加強對黑龍江下游及庫頁島等地的管理；明永樂十年（1412年），永樂帝在庫頁島北部近海處設立囊哈兒衛，在中部波羅河流域設波羅河衛，在東部駑烈河流域設兀烈河衛。

康熙二十八年（1689年）9月7日，中俄兩國簽訂了《尼布楚條約》，確立黑龍江和烏蘇里江流域包括庫頁島在內的廣大地區屬於中國領土，不過當時俄國人並不清楚庫頁島的存在。

在17世紀至19世紀，庫頁島上的阿伊努族、費雅喀族和赫哲族，一直都有派使者到清政府設在黑龍江邊的行署交納貢賦，並且清朝廷也鼓勵庫頁島人的首領赴京娶親。

而庫頁島的部落居民會在滿洲行署用皮毛換取貨物，然後將貨物轉手賣給北海道北部的日本商人，日本商人又將中國貨物運到大阪和江戶高價賣出，這種貿易在歷史上被稱為“山旦貿易”。

結果在1644年，日本全國國土地圖《正保御國繪圖》將北海道及庫頁島等地方劃入了日本領土，據日本的古文書記載：“寬永十二年（1635年），松前藩家臣曾前往庫頁島巡島。”

18世紀30年代，俄國人在尋找日本航線期間，得知了庫頁島的存在，也瞭解到庫頁島是屬於我國的領土，在俄國人舍利京克勘察了幾乎整個庫頁島的東海岸後，沙俄政府派使者到清朝商談關於允許沙俄船隻在黑龍江自由航行的問題，遭到了清朝廷的拒絕。

庫爾島具有地理優勢，並且有豐富的自然資源，好地方向來是兵家必爭之地，1765年，俄國因為清政府並沒有在庫頁島駐軍，於是派遠征隊攻到了庫頁島，修起營舍並開採煤礦等。

日本也急眼了，併為了爭奪庫頁島與俄國大打出手，但打到一半時，兩國發現了一個重要問題。

1785年，幕府派出兩隊人馬分兩路勘察千島群島和庫頁島，得出的結論是，原來庫頁島是中國的，不過當時清朝逐漸衰敗，日本依然派人與沙俄討論瓜分該島，18世紀到19世紀沙俄與日本兩國一直在為庫頁島發生爭執。

但在1809年，庫頁島上的居民依然還在向清朝地方政府交納貢物。

後來沙俄在歐洲陷入了與英法兩國爭奪克里米亞戰爭，因此不得不暫時從庫頁島撤退，而日方也因為自己一些計劃，不得不先放棄庫頁島，1855年，日俄簽訂了《日俄下田條約》。條約規定：在庫頁島問題上是“不劃邊界，維持原狀”。

不過在1858年和1860年，俄國迫使清政府簽訂《璦琿條約》、《中俄北京條約》等一系列不平等條約，使得清政府將庫頁島割讓。但日本還在與俄國爭奪庫頁島，直至二戰結束後，庫頁島全部由俄羅斯控制。