明治政府は、開拓と北方警備を目的に明治２年（１８６７）、蝦夷を北海道に改め開拓使（明治１９年（１８８４）より北海道庁）を設置し、この地方を北見国とした。
開拓使黒田清隆は樺太（からふと）をめぐるロシアとの交渉の中でロシア東進政策の脅威を感じ、屯田兵制度を適用した防衛強化策を政府に進言し、政府は明治８年（１８７３）札幌琴似村に第１陣を入植させた。
明治２０年（１８８５）に着工した旭川から北見を経て網走に至る中央道路（現在の国道３９号）が明治２４年（１８８９）に開通したが、この工事には網走監獄の多くの囚人たちが酷使され、別名、囚人道路とも言われている。
北見地域に屯田兵が入植したのは明治３０年（１８９５）と明治３１年（１８９６）で、端野（たんの）２００戸、野付牛（のつけうし）１９８戸、相内（あいのない）１９９戸が配置された。
また、同じく明治３０年には坂本直寛を代表とする北光社（高知県土佐）１１２戸がクンネップ原野、ムカ原野に北光社農場を開設し、これが屯田兵と相まって北見地方開拓の先駆者となった。
大正元年（１９１２）国鉄網走線（池田〜北見〜網走／池田〜北見間（ふるさと銀河線）は平成１８年（２００６）４月２０日廃止）の全線開通と名寄線（野付牛〜留辺蘂間）の開通により、交通の利便は急激に当地商工経済界の活性化を促すに至ることになった。
大正４年（１９１５）、一級町村制の施行により、置戸（おけと）・留辺蘂（るべしべ）の２村を分割し、翌大正５年（１９１６）野付牛と改め、大正１０年（１９２１）さらに端野・相内の両村を分割、昭和３１年（１９５６）には再び相内を合併し、さらに平成１８年３月５日、北見市・端野町・常呂（ところ）町・留辺蘂町が合併し、石北峠からサロマ湖、オホーツク海に至る広大な新「北見市」が誕生した。（面積１，４２７．５６ �q）
北海道で一番大きな面積を有する都市であり、香川県の７７％に相当し、全国でも第４位の広さである。
また、石北峠からオホーツク海まで東西に延びる道路の距離は、東京から箱根までの距離にあたる約１１０ｋｍで日本一である。

今日、人口は１２万９千人を超え、各種管理機能と農林畜産物、水産物及び商工業を背景とした流通機能が集積し、オホーツク地域最大の中核拠点都市として発展を続けている。