順治帝下旨保護十三陵，該諭旨刻於長陵祾恩門左側碑亭的無字碑上
明朝共有16位皇帝，但北京的明十三陵只有13位皇帝，未入陵者因由各異。明朝開國皇帝朱元璋統治期間首都一直位於南京，死後亦葬於南京紫金山的「孝陵」；繼位的長孫惠宗朱允炆於其叔父燕王朱棣（即後來的成祖）發起「靖難之變」攻破南京之後失蹤，加上成祖不承認其帝位，因此沒有帝陵；第七帝代宗朱祁鈺，在其兄英宗於土木堡之變被瓦剌所俘之後登上帝位，英宗奪門之變復辟後不承認其帝位，搗毀其在天壽山修建的壽陵（一說壽陵被改建為在位僅29天的光宗陵墓並改名慶陵），以親王身份將其葬於北京西郊金山（當時妃嬪、親王及公主專用的皇家陵園，今名玉泉山），後憲宗重新承認其地位並擴建其墓成為景泰陵。
十三陵的主陵是朱棣於1409年至1413年最早興建的長陵，他當時經「車駕臨視」，欽定山名為「天壽山」，1424年他於北征韃靼途中駕崩，後安葬於此，但長陵工程直至1427年始全部竣工。期後近20年的興建，形成長達7公里多的完整建築群。
13座陵墓中，永樂帝的長陵、嘉靖帝的永陵和萬曆帝的定陵，均是生前所建，規模亦最大，其餘陵墓則是死後才動工，大約會用半年修建。崇禎帝雖為亡國之君並無正式建陵，但仍葬於十三陵內，以其妃田氏的墓穴擴建為皇陵。
清政權清點明代帝王陵寢，並給予了一定程度的保護，從順治到乾隆，也有不同程度的修繕。晚清隨著政權衰微，陵墓區域修繕和保護逐漸廢弛，但主體墓葬群塚均保存完好。
1955年，時任北京市副市長、明史學家吳晗經與時任中國科學院院長郭沫若商議後，報請國務院挖掘十三陵中的長陵，經時任國務院總理周恩來批示同意發掘。同年，由吳晗、郭沫若、沈雁冰（茅盾）、鄧拓、范文瀾、張蘇、夏鼐、鄭振鐸、王崑崙所組成的「長陵發掘委員會」成立。9月，明十三陵地區由當時的昌平縣改隸北京市園林局。
1956年決定改為「試掘」定陵，1957年打開定陵地宮，1959年文化部文物局批准成立定陵博物館。但由於技術和認識的落後，包括帝后棺槨在內的許多文物在出土後被損毀。
1957年，北京市人民政府公布十三陵為北京市第一批重點古建文物保護單位。1961年，十三陵被公布為第一批全國重點文物保護單位。
1966年文化大革命開始後興起「破四舊」運動，十三陵很快成為波及的一處區域。大量定陵出土文物被從北京城區前來「串聯」的紅衛兵毀壞。8月24日，萬曆皇帝和孝靖、孝端皇后的遺骸，被定陵博物館的「造反派」團伙在定陵大紅門前廣場公開焚毀。
1967年活動退潮後文物部門清點，明十三陵的古建築和附屬文物有變更和損壞，多由於管理使用單位在破「四舊」中，自動破壞或遷移，各陵寶城、明樓磚石被拆走。
1972年底，定陵博物館和十三陵管理處合併，劃歸北京市園林局。
1981年6月，北京十三陵特區辦事處成立，定性為當時的昌平縣人民政府派出機構，接管十三陵管理處職能。
1982年11月，中華人民共和國國務院公布八達嶺——十三陵風景區為全國44個重點風景名勝保護區之一。1995年12月，「明十三陵博物館」成立。2003年7月3日，明十三陵列入聯合國《世界遺產名錄》。
目前，長陵、定陵、昭陵、康陵和神道可供遊客參觀，其餘陵均未開放。