明朝共有16位皇帝，但北京的明十三陵只有13位皇帝，未入陵者因由各异。明朝开国皇帝朱元璋早年建都于南京，死后葬于南京紫金山的「孝陵」；继位的长孙惠帝朱允炆，在其叔父燕王朱棣（即后来的成祖）发起「靖难之役」攻破南京之后下落不明，加上成祖不承认其帝位，因此没有帝陵；第七帝代宗朱祁钰，在其兄英宗于土木堡之变被瓦剌所俘之后登上帝位。后来英宗复辟，朱祁钰速死，英宗不承认其帝位，捣毁其在天寿山修建的寿陵。还有一说，寿陵被改建为在位僅29天的光宗陵墓，改名为庆陵。憲宗以亲王身分将他葬于北京西郊金山。金山是安葬妃嫔、早夭的亲王公主（皇子皇女）的皇家陵区。而景泰陵所在地，今为玉泉山。

十三陵的主陵是朱棣于1409年至1413年最早兴建的長陵，他当时经「车驾临视」，钦定山名为「天寿山」，1424年他于北征鞑靼途中驾崩，后安葬于此，但长陵工程直至1427年始全部竣工。期后近20年的兴建，形成长达7公里多的完整建筑群。

13座陵墓中，永樂帝的长陵、嘉靖帝的永陵和万历帝的定陵，均是生前所建，规模亦最大，其餘陵墓则是死后才动工，大约会用半年修建。崇祯帝因为是亡国之君，并没有正式建陵，现时的陵墓是以其妃田氏的墓穴改建。

清政权清点明代帝王陵寝，并给予了一定程度的保护，从顺治到乾隆，也有不同程度的修缮。晚清随着政权衰微，陵墓区域修缮和保护逐渐废弛，但主体墓葬群塚均保存完好。

1955年，时任北京市副市长、明史学家吴晗经与时任中国科学院院长郭沫若商议后，报请国务院挖掘十三陵中的长陵，经时任国务院总理周恩来批示同意发掘。同年，由吴晗、郭沫若、沈雁冰（茅盾）、邓拓、范文澜、张苏、夏鼐、郑振铎、王昆仑所组成的“长陵发掘委员会”成立。9月，明十三陵地区由当时的昌平县改隶北京市园林局。

1956年决定改为“试掘”定陵，1957年打开定陵地宫，1959年文化部文物局批准成立定陵博物馆。但由于技术和认识的落后，包括帝后棺椁在内的许多文物在出土后被损毁。

1957年，北京市人民政府公布十三陵为北京市第一批重点古建文物保护单位。1961年，十三陵被公布为第一批全国重点文物保护单位。

1966年文化大革命开始后兴起「破四旧」运动，十三陵很快成为波及的一处区域。大量定陵出土文物被从北京城区前来“串联”的红卫兵毁坏。8月24日，万历皇帝和孝靖、孝端皇后的遗骸，被定陵博物馆的“造反派”团伙在定陵大红门前广场公开焚毁。

1967年活动退潮后文物部门清点，明十三陵的古建筑和附属文物有变更和损坏，多由于管理使用单位在破“四旧”中，自动破坏或迁移，各陵宝城、明楼砖石被拆走。

1972年底，定陵博物馆和十三陵管理处合并，划归北京市园林局。

1981年6月，北京十三陵特区办事处成立，定性为当时的昌平县人民政府派出机构，接管十三陵管理处职能。

1982年11月，中华人民共和国国务院公布八达岭——十三陵风景区为全国44个重点风景名胜保护区之一。1995年12月，「明十三陵博物馆」成立。2003年7月3日，明十三陵列入联合国《世界遗产名录》。

目前，长陵、定陵、昭陵、康陵和神道可供游客参观，其余陵均未开放。