有记载的早期使用：有说法认为早在黄帝时代就有了天干地支的概念用于纪时等，传说黄帝创立了天干地支纪年法，但因年代久远，无法准确确认。《史记》中提到黄帝考定星律等与历法相关之事，从侧面反映了黄帝时代可能有相关的纪年纪月等方法。也有说法认为夏朝建立于公元前 2070 年，这一年被认为是天干地支纪年法的开始，且夏朝使用的是天干地支纪年法，但夏朝之前是否使用难以追溯。

雏形出现：战国时期形成了 “岁星纪年法” 和 “太岁纪年法”，“地支” 开始进入纪年行列，到西汉时，“岁阳” 与 “太岁年” 相配合，组成了六十个年名，周而复始，这应该是 “干支纪年法” 的雏形。《史记・历书・历术甲子篇》从汉武帝太初元年，即公元前 104 年，已经用类似方法纪年。

成为全国通用纪年法：东汉元和二年，即公元 85 年，朝廷以政令的方式颁布 “干支纪年法”，将这一年定为 “乙酉” 年，从此 “干支纪年法” 作为 “全国通用” 的纪年方法，与 “帝王年号纪年” 同时使用。