1937年2月10日，中共中央致电国民党五届三中全会，为实现国共第二次合作提出五项要求和四项保证。其中第二项保证内容是：“工农民主政府改名为中华民国特区政府，红军改名为国民革命军。”7月17日，中共代表周恩来等人与蒋介石在庐山谈判时，拒绝国民党政府拟派丁维汾担任陕甘宁特区政府主席这一无理要求。8月22日，国民党政府在“八·一三”上海抗战严重形势的逼迫下，被迫承认陕甘宁特区政府的组成，林伯渠为主席，张国焘为副主席。
    1937年9月6日，陕甘宁特区政府正式成立，共辖23个县。从1938年1月1日起，正式改称陕甘宁边区政府。
    1939年1月17日至2月4日召开的陕甘宁边区第一届参议会，选举林伯渠为边区政府主席，林伯渠等15人为政府委员。2月6日至8日，召开边区政府委员和各县县长联席会议，决定高自立为边区政府副主席。
    1940年10月12日，边区政府任命谢觉哉为秘书长。
    1941年11月6日至21日，陕甘宁边区第二届参议会召开，会议选举林伯渠为边区政府主席，李鼎铭为副主席，林伯渠等18人为边区政府委员，周文为秘书长。
    1942年1月1日，边区政府公布《陕甘宁边区施政纲领》。这一纲领由陕甘宁边区中央局于1941年5月1日提出，经中共中央政治局审议批准，边区第二届参议会讨论通过。5月，边区政府第21次政务会议诀定，同意周文辞去边区政府秘书长职务，由高自立兼任。
    1943年2月6日，边区政府任命李维汉为边区政府秘书长。
    1946年4月2日至27日，边区第三届参议会召开，会议选举林伯渠为边区政府主席，李鼎铭、刘景范为副主席。林伯渠等19人为政府委员。
    1947年3月，边区政府撤离延安，转战陕北。12月9日，边区政府副主席李鼎铭病逝。1948年1月，杨明轩被任命为边区政府副主席。
    1948年4月，延安光复。边区政府迁回延安，在原南关旧址办公。
    1949年6月，西安解放。6月14日，边区政府迁西安新城办公。
    1950年1月19日，西北军政委员会宣告成立。同日，陕甘宁边区政府结束工作。
    陕甘宁边区政府的成立，是当时中国政治生活中的一件大事。它标志着边区已由工农民主制转变为抗日民主制。这一转变的实现，表明边区已适应抗日战争的需要，把抗日民族统一战线的政策在政权建设中得以全面贯彻，这对于巩固与扩大边区内部各阶级各阶层的抗日团结，建设抗日模范根据地具有决定性的意义。同时，边区政府又是接受国民党中央政府管辖的一个地方政权组织，相当省的建制。边区政府的成立，是国共两党实现第二次合作的重要表现之一，对于巩固和扩大全国的抗日团结，争取抗战的最后胜利，具有十分重大的意义。
    陕甘宁边区政府成立以后，即在政权的民主化建设方面为全国率先作出了榜样，通过普遍的、直接的、平等的、不记名方式的民主选举方式，选出了各级议会及政府领导人。边区政府坚持人民民主政权性质及其为人民服务的宗旨，实行互助合作，减租减息，发放农贷，奖励手工业生产，保护商人利益，并开展赈济灾荒，抚恤优待，大力发展工业生产，优待移民难民，发展文化教育事业，开展大生产运动等。使边区以抗战第一的军事建设，以农业第一的经济建设，以干部教育第一的文化建设等各项建设事业欣欣向荣。为把边区建成民主的模范、抗日的堡垒、自由幸福的象征的新民主主义示范区摸索出了有益的经验。
    解放战争初期，陕甘宁边区政府率领边区人民为争取和平民主建设，准备以自卫战争粉碎国民党军队的进攻做了大量的工作。边区政府领导人民积极参军参战，支援前线，在人力、物力上作出了巨大的贡献，筑起了人民战争的铜墙铁壁。为保卫和发展陕甘宁边区及整个西北解放区作出了伟大的贡献。
    边区政府在1938年11月前，在延安城内南门坡棉土沟(今延安市教育局一带)办公。1939年2月，迁延安南关新建办公地址。现存石窑洞48孔，平房20间，为全国第一批重点文物保护单位。现由延安行署使用。