1912年1月初，大清银行“商股联合会”正式上书孙中山，建议“就原有之大清银行改为中国银行，重新组织，作为政府的中央银行。

1912年2月5日，清政府在上海的金融机构——大清银行，经全体股东一致呈请，由临时大总统孙中山和财政总长陈锦涛批准，改为民国政府的金融机构，称中国银行。1912年2月正式成立，先后行使中央银行、国际汇兑银行和国际贸易专业银行职能。

1949年以后，长期作为国家外汇外贸专业银行，统一经营管理国家外汇，开展国际贸易结算、侨汇和其他非贸易外汇业务。

1979年3月13日，国务院批转中国人民银行《关于改革中国银行体制的请示报告》，决定扩大中国银行的权限；设立国家外汇管理总局授权管理国家外汇；将中国银行从中国人民银行分设出来，直属国务院领导，由中国人民银行代管。

1994年和1995年，中国银行先后成为香港、澳门的发钞银行。

2004年8月26日，中国银行股份有限公司成立。经国务院批准，中央汇金投资有限责任公司代表国家持有100%股权，依法行使出资人的权利和义务。

2018年12月12日，中国银行获得大商所首批综合业务指定存管银行资格。

2018年12月，银保监会批准中国银行设立理财子公司。

2020年5月13日，作为第一批倡议方，与国家发展改革委等部门发起“数字化转型伙伴行动”倡议。

2025年3月，中国银行学雷锋志愿服务联盟成立。

2025年3月，中国银行凭借其深厚的跨境业务优势，重磅推出专门服务境外来华人士的“来华通”app（boc compass）。中国银行将“来华通”app打造成境外来华旅行的掌上智能助手，通过这一创新举措，全方位提升了对境外来华人员的服务水平，为国家高水平对外开放注入源源不断的活力，搭建起中外友好交流的便捷桥梁。

2025年3月25日，中国兵器工业集团有限公司与中国银行在京签署战略合作伙伴协议，双方将围绕重大项目建设、综合金融服务等领域，强化联动、密切协同，持续推动企银合作。3月30日，中国银行发布向特定对象发行a股股票预案。本次发行拟由财政部以现金方式认购，募集资金规模不超过1650亿元人民币，在扣除相关发行费用后将全部用于增加中国银行核心一级资本。4月17日，中国银行股份有限公司向特定对象发行a股股票申请获上交所受理。

2025年4月29日，中国银行等五家国有大行披露的董事会决议公告显示，五家银行董事会均通过了修改公司章程并撤销/不再设立监事会的相关议案，相关议案尚需提交银行股东大会审议通过。

2025年5月7日，复旦大学与中国银行深化战略合作协议签约仪式在子彬院举行。