กิจการตำรวจไทยได้เริ่มจัดตั้งขึ้นเมื่อใดไม่ปรากฎ เพียงแต่สันนิษฐานได้ว่ามีมาตั้งแต่สมัยสุโขทัยเป็นราชธานี และจากหลักฐานที่พอจะนำมาอ้างอิงได้ในสมัยกรุงศรีอยุธยาคือในแผ่นดินพระบรมไตรโลกนารถซึ่งโปรดเกล้าฯ ให้ตราระเบียบการปกครองบ้านเมืองเป็นเป็น 4 เหล่าเรียกว่า จัตุสดมภ์ ได้แก่เวียง วัง คลัง นา ซึ่งพร้อมกันนี้ได้โปรดเกล้าฯ ให้มีกิจการตำรวจขึ้นด้วย โดยให้ขึ้นอยู่กับเวียง จากพระบรมราชโองการนี้แสดงให้เห็นว่าตำรวจไทย ได้ก่อกำเนิดขึ้นมาตั้งแต่แผ่นดินสมเด็จพระบรมไตรโลกนารถตั้งแต่สมัยกรุงศรีอยุธยา
 

        สมัยรัตนโกสินทร์ได้มีการปรับปรุงกิจการตำรวจครั้งสำคัญในประวัติศาสตร์นั้นได้เริ่มขึ้นในตอนปลายรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวฯ คือเมื่อประมาณปี พ.ศ. 2405 ได้จัดตั้งกองตำรวจขึ้นเป็นครั้งแรกตามแบบอย่างยุโรป เรียกว่ากองโปลิศ โดยจ้างชาวมาลายูและชาวอินเดียเป็นพลตำรวจ เรียกว่าคอนสเตเบิล ให้มีเจ้าหน้าที่รักษาการณ์แต่ในเขตกรุงเทพมหานครชั้นใน ให้ขึ้นอยู่กับกรมพระนครบาลในสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้ทรงขยายกิจการกองโปลิศและเขตรักษาการณ์กว้างขวางออกไปเป็นลำดับ จนมีหน้าที่รักษาการณ์ตลอดเขตมณฑลกรุงเทพฯโดยให้นาย เอ.เจ.จาร์ดีน ( A.J.Jardine ) มาช่วยงานแล้วได้จัดตั้งตำรวจภูธรขึ้นเป็นรูปทหารโปลิศ เมื่อ พ.ศ. 2419 สำหรับเป็นกำลังรักษาความสงบเรียบร้อยในส่วนภูมิภาค และให้สามารถปฏิบัติการทางทหารได้ด้วย โดยได้ว่าจ้างนาย จี.เซา ( G.Xchau ) ชาวเดนมาร์ก มาเป็นผู้วางโครงการ ผู้บังคับบัญชาส่วนมากโอนมาจากทหาร จนต่อมาในพ.ศ. 2420 ได้เปลี่ยนชื่อกองทหารโปลิศเป็นกรมกองตระเวนหัวเมือง จนถึง พ.ศ. 2440 ให้ตั้ง กรมตำรวจภูธร ขึ้นแทนกรมกองตระเวนหัวเมือง และโปรดเกล่าฯ แต่งตั้งให้พลตรีพระยาวาสุเทพ (จี.เซา ) เป็นเจ้ากรมตำรวจภูธร กำลังพลครั้งแรกใช้ตำรวจ ต่อมาเมื่อทหารได้ประกาศใช้ พ.ร.บ.เกณฑ์ทหาร ทางตำรวจภูธรก็ได้ขออนุมัติใช้กฎหมายฉบับนี้เมื่อ พ.ศ. 2448 เกณฑ์คนเข้าเป็นตำรวจเช่นเดียวกัน เมื่อตั้งกรมตำรวจภูธรขึ้นแล้ว ก็ได้พยายามขยายกิจการตำรวจไปยังหน่วยการปกครองส่วนภูมิภาคตามลำดับ เพื่อให้มีกำลังตำรวจสำหรับป้องกันปราบปรามโจรผู้ร้าย และอำนวยความร่มเย็นเป็นสุขให้แก่พี่น้องประชาชนในส่วนภูมิภาค ซึงได้มีการพัฒนาระบบและรูปแบบการทำงาน ตลอดมาจนถึงยุคปัจจุบัน

     
        ตำรวจที่มาประจำในจังหวัดอุดรธานี ครั้งแรกเมื่อใดนั้นไม่มีหลักฐานปรากฏแน่ชัด แต่จากการสืบค้นมีหลักฐานว่ามีมาตั้งแต่ก่อตั้งเมืองอุดรแล้ว ซึ่งพอจะสันนิษฐานได้ว่ามีกองกำลังรักษาความสงบเรียบร้อยบ้านเมืองในรูปแบบของ "กองตระเวนหัวเมือง" ขึ้นเมื่อ ปี พ.ศ. 2436 ซึ่งเป็นปีที่ ก่อตั้งเมืองอุดร โดยกองทหารตระเวนหัวเมืองนี้จะใช้กำลังของทหารที่มีพระเจ้าน้องยาเธอกรมหลวงประจักษ์ศิลปราคม เป็นผู้ควบคุมจนต่อมาเมื่อพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ท่านได้ทรงปรับปรุงกิจการตำรวจ และได้ขยายออกไปตามหัวเมืองต่าง ๆ จึงได้มีการจัดตั้งกองตำรวจภูธรขึ้นแทนกองตระเวนหัวเมืองโดยมีหน้าที่เป็นกองกำลังของตำรวจสำหรับป้องกันปราบปรามโจรผู้ร้ายและอำนวยความร่มเย็นเป็นสุขให้แก่พี่น้องประชาชนในส่วนภูมิภาคดังนี้

      
        ปี พ.ศ.2443 ได้จัดตั้งเปลี่ยนแปลงกองตำรวจภูธรมณฑลอุดร ขึ้นที่มณฑลอุดร (จังหวัดอุดรธานี) ในสมัยพระเจ้าวรวงศ์เธอพระองค์เจ้าวัฒนานุวงศ์เป็นข้าหลวงใหญ่ผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์ปกครองมณฑลอุดร โดยกองตำรวจภูธรของมณฑลมีอำนาจในการควบคุมตรวจตราในมณฑลอุดรทั้งหมดปี พ.ศ. 2478 ได้จัดรูปแบบการบริหารงานภายในใหม่ จึงตั้งกองกำกับการตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี ขึ้น เรียกชื่อหน่วยว่า "กองตำรวจภูธรสายที่ 11 " และมีพันตำรวจตรี หลวงนารถศิริวัฒน์ ดำรงตำแหน่งผู้กำกับการตำรวจภูธรสายที่ 11 จังหวัดอุดรธานี เป็นคนแรก ปี พ.ศ. 2481 ได้เปลี่ยนโครงสร้างใหม่ จึงเปลี่ยนชื่อกองตำรวจภูธรสายที่ 11 เป็น "กองกำกับการตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี" มี พันตำรวจตรี หลวงขุนขจรจำนง ดำรงตำแหน่งผู้กำกับการตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี เป็นคนแรกปี พ.ศ. 2532 ได้ปรับปรุงโครงสร้างใหม่ ตามพระราชกฤษฎีกาแบ่งส่วนราชการกรมตำรวจกระทรวงมหาดไทย ฉบับที่ 15 พ.ศ. 2532 โดยกำหนดจังหวัดอุดรธานีเป็น 3 เขต ดังนี้

        เปลี่ยนชื่อหน่วยเป็น " ตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี" ในปกครองทั้ง 3 เขต เรียกตำแหน่งผู้บังคับบัญชาสูงสุดของหน่วยว่า " รองผู้บังคับการหัวหน้าตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี"ซึ่งมีพันตำรวจเอก เหมราช ธารีไทย ดำรงตำแหน่งเป็นคนแรก ที่มีอำนาจหน้าที่ในการป้องกันปราบปรามอาชญากรรมและควบคุมปกครองบังคับบัญชาตำรวจทั้งจังหวัด

       - เขต 1 ประกอบด้วยอำเภอเมืองอุดรธานี , หนองวัวซอ , กุดจับ , เพ็ญ , บ้านดุง และสร้างคอมไม่มีกองกำกับการเขต จะขึ้นตรงต่อตำรวจภูธรจังหวัด
       - เขต 2 มีที่ตั้งที่ทำการอยู่ที่อำเภอกุมภวาปี เรียกว่า "กองกำกับการตำรวจ ภูธรจังหวัดอุดรธานี เขต 2" ประกอบด้วยอำเภอกุมภวาปี , อำเภอหนองหาน, ทุ่งฝน,ไชยวาน,วังสามหมอ,ศรีธาตุ,โนนสะอาด,หนองแสง และกิ่งอำเภอพิบูลย์รักษ์ มีพันตำรวจเอกสมพงษ์  ประทุมเพ็ง ดำรงตำแหน่งผู้กำกับการฯ เป็นคนแรก
       - เขต 3 มีที่ตั้งทำการตั้งอยู่ที่อำเภอหนองบัวลำภู เรียกว่า "กองกำกับการตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี เขต 3" ประกอบด้วยอำเภอหนองบัวลำภู , โนนสัง , นากลาง , ศรีบุญเรือง , สุวรรณคูหา ,น้ำโสม , บ้านผือ และกิ่งอำเภอนายูง มีพันตำรวจเอกวชิระ ทองวิเศษ ดำรงตำแหน่งผู้กำกับการฯ เป็นคนแรก

     
        ปี พ.ศ. 2537 ได้มีการปรับโครงสร้างตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานีใหม่ ตามกฎกระทรวงฉบับที่ 24 (พ.ศ. 2537 ) ออกตาม พระราชบัญญัติระเบียบข้าราชการตำรวจ พ.ศ. 2521 โดยยุบเลิกกำกับการตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี เขต 2 , 3 ทั้งหมดมารวมกันมีฐานะเทียบเท่ากองกำกับการ เรียกชื่อว่า "ตำรวจภูธรจังหวัด" ยกฐานะผู้บังคับบัญชาสูงสุดของหน่วยเป็นตำแหน่งผู้บังคับการตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานีมี พลตำรวจตรีบรรจง สัทธรรม ดำรงตำแหน่งเป็นคนแรก พ.ศ. 2538 ได้มี พ.ร.ฎ. ตั้งจังหวัดหนองบัวลำภูขึ้น จึงได้แยกอำเภอหนองบัวลำภู , ศรีบุญเรือง , โนนสัง , นากลาง และสุวรรณคูหา ไปเป็นตำรวจภูธรจังหวัดหนองบัวลำภู
    
        ปัจจุบันตำรวจภูธรจังหวัดอุดรธานี มีอำนาจหน้าที่ในการป้องกัน ปราบปรามอาชญากรรม และให้บริการแก่ประชาชน ภายใต้กระบวนการที่กฎหมายได้กำหนดขอบเขตและอำนาจหน้าที่ไว้ เพื่อให้เกิดความยุติธรรมและเป็นธรรมแก่สังคมภายในเขตจังหวัดอุดรธานี มีหน่วยที่ขึ้นตรงต่อการบังคับบัญชา 23 สภ.