El trabajo arqueológico realizado entre 1968 y 1970 en Pulur, o Sakyol, un montículo al sur del distrito de Çemişgezek, hoy bajo el embalse de Keban, mostró que el distrito estuvo poblado en el Calcolítico, entre el 5500 y el 3500 a. C. La excavación allí sacó a la luz casas construidas como pequeños fuertes, hogares, morteros, equipos de molienda de varios tipos, imágenes de animales y objetos de metal, entre ellos agujas y picos de bronce.
La historia escrita en la región, conocida como Išuwa en el período hurrita-mitanio, comienza con los subareos hacia el 2200 a. C.
La provincia tomó el nombre de Tunceli por una ley aprobada en 1935; antes se la conocía como Dersim. La palabra es un compuesto en el dialecto zaza de der, puerta, y sim, plata (puerta de plata en turco), y hay material relacionado con ella desde el siglo IV a. C. Los viajeros griegos parecen haber llamado al lugar Daranis, y cuando Darío se convirtió en rey de los persas en el 519 a. C. el geógrafo Ptolomeo registró lo que hoy es Tunceli como Daranalis, un nombre que siguió en uso durante siglos.
