Забайкальский военный округ был образован 3 ноября 1921 года на базе существовавшего с августа 1921 Восточно-Забайкальского окружного управления и 1-й Забайкальской армии. Упразднён 2 мая 1922 года. Вновь образован 17 мая 1935 года на базе Забайкальской группы Особой Краснознамённой Дальневосточной армии, включал территорию Восточно-Сибирского края и Якутской АССР. В предвоенные годы войска округа участвовали в разгроме китайско-маньчжурских и японских милитаристов, пытавшихся вторгнуться в пределы СССР и Монголии. 15 сентября 1941 года на базе ЗабВО был создан Забайкальский фронт.

Вновь округ был образован 25 мая 1947 года при разделении Забайкальско-Амурского военного округа. Включил в себя территории Бурят-Монгольской АССР (позже - Бурятская АССР), Читинской области (в т.ч. Агинского Бурят-Монгольского национального / Агинского Бурятского автономного округа), а также Хабаровский край (без Камчатской и Сахалинской областей, входивших в то время в состав этого края). До 1953 года находился в подчинении Главного командования войск Дальнего Востока. В 1953 после упразднения Восточно-Сибирского военного округа в ЗабВО включены Иркутская область (в т.ч. Усть-Ордынский Бурстский а.о.) и Якутская АССР, а Хабаровский край вошёл в состав Дальневосточного военного округа. С этого времени территория ЗабВО оставалась неизменной. В его подчинении находилась группировка советских войск в Монголии.

В 1979—1992 округ находился под стратегическим руководством Главного командования войск Дальнего Востока. 1 декабря 1998 года Забайкальский военный округ был объединён с Сибирским военным округом. Читинская область, Республика Бурятия и Иркутская область вошли в состав нового Сибирского военного округа (который стал правопреемником СВО и ЗабВО), а Республика Саха (Якутия) была передана в подчинение Дальневосточного военного округа. В связи с объединением в 1998 году Сибирского и Забайкальского военных округов правопреемником истории ЗабВО, берущей свое начало с 1935 года, согласно решению Министерства обороны РФ стал новый (объединенный) Сибирский военный округ, а исторического пути бывшего СибВО, официальной датой образования которого является 6 августа 1865 года, — 41-я общевойсковая армия, управление которой было сформировано на базе старого СибВО в Новосибирске. Штаб нового СибВО, как и бывшего ЗабВО, находится в Чите.

20 сентября 2010 года Президент РФ подписал Указ, устанавливающий новое военно-административное деление Российской Федерации, в рамках которого Сибирский военный округ был ликвидирован. Часть субъектов РФ, входивших в его состав, была передана Центральному военному округу (бывшему Приволжско-Уральскому), а Забайкальский край и Республика Бурятия вошли в Восточный военный округ (преобразованный Дальневосточный).