ประวัติความเป็นมาและถิ่นฐานดั้งเดิมของข้าวฟ่างเป็นเรื่องที่ไม่ทราบกันแน่ชัด แต่จากหลักฐานทางโบราณคดีที่ค้นพบพอจะสันนิษฐานได้ว่า ข้าวฟ่างน่าจะมีถิ่นกำเนิดอยู่ในทวีปแอฟริกาโดยเฉพาะทางตะวันออกเฉียงเหนือของทวีป มนุษย์คงจะรู้จักข้าวฟ่างมาไม่น้อยกว่า ๕,๐๐๐ ปี เพราะมีรายงานจากหลักฐานทางโบราณคดี ว่ามีผู้นำข้าวฟ่างจากภาคตะวันออกของทวีปแอฟริกาไปปลูกในอินเดียเมื่อประมาณ ๑,๗๒๕ ปีก่อนคริสต์ศตวรรษ แต่แหล่งกำเนิดและจุดวิวัฒนาการของข้าวฟ่างจากพันธุ์ป่าดั้งเดิมมาเป็นพันธุ์เพาะปลูกนั้น สันนิษฐานว่าคงจะเริ่มมาจากแถบประเทศเอธิโอเปีย ซึ่งในแถบนั้นมีพืชจำพวกข้าวฟ่างกระจายตัวอยู่อย่างมากมายหลายชนิด ชาวเอธิโอเปียรู้จักข้าวสาลีและข้าวบาร์เลย์มาตั้งแต่ ๓,๐๐๐-๔,๐๐๐ ปีก่อนคริสต์ ศตวรรษ ได้เพาะปลูกพืชทั้ง ๒ ชนิดนี้เพื่อใช้เป็นอาหารเรื่อยมา ขณะเดียวกันก็คงพัฒนาและคัดเลือกข้าวฟ่างซึ่งเป็นพันธุ์ป่าดั้งเดิมอยู่บริเวณนั้นให้เป็นพันธุ์สำหรับเพาะปลูก จนได้พันธุ์เพาะปลูกซึ่งใช้ปลูกกันแพร่หลายต่อๆ มา แล้วแพร่กระจายไปยังประเทศต่างๆ ในทุกภาคของทวีปแอฟริกาตามการอพยพของชนพื้นเมือง
การแพร่กระจายของข้าวฟ่างจากถิ่นเดิมในทวีปแอฟริกาไปยังส่วนต่างๆ ของโลกนั้นเข้าใจว่าเกิดจากชาวเรือที่เดินทางระหว่างทวีปแอฟริกา ตะวันออกกลาง และอินเดีย เป็นผู้นำไปมีหลักฐานแสดงว่าข้าวฟ่างแพร่ไปยังอินเดียและยุโรปในราวๆ ต้นคริสต์ศตวรรษ แล้วแพร่ขยายต่อไปยังทางตอนใต้ของทวีปเอเชีย สันนิษฐานว่าข้าวฟ่างแพร่ไปถึงประเทศจีนประมาณคริสต์ศตวรรษที่ ๑๓ เพราะก่อนหน้านี้ไม่มีหลักฐานหรือรายงานเกี่ยวกับข้าวฟ่างในประเทศจีนเลยถึงแม้จะมีผู้กล่าวว่าข้าวฟ่างไปถึงประเทศจีนก่อนหน้านั้นแล้วก็ตาม ข้าวฟ่างที่แพร่กระจายไปยังประเทศจีนอาจจะไปจากเอเชียตะวันออกเฉียงใต้หรืออินเดียก็ได้ ข้าวฟ่างเหล่านี้ในเวลาต่อมาได้พัฒนากลายมาเป็นข้าวฟ่างเกาเหลียงชนิดต่างๆ ของจีน แมนจูเรีย และญี่ปุ่น
ข้าวฟ่างถูกนำจากแอฟริกาไปยุโรปมากขึ้นในระหว่างคริสต์ศตวรรษที่ ๑๗ และ ๑๘ โดยพวกแอฟริกันที่ถูกกวาดต้อนไปเป็นทาสนำติดตัวไป แม้จะมีการปลูกกันบ้างเป็นครั้งคราว แต่พันธุ์ที่นำเข้าไปในระยะนั้น เป็นพันธุ์ที่ไม่ค่อยมีความสำคัญนัก
การแพร่กระจายของข้าวฟ่างเข้าไปสู่สหรัฐอเมริกา เริ่มระหว่าง พ.ศ. ๒๓๙๖-๒๔๐๐ โดยมีผู้นำข้าวฟ่างหวานจากฝรั่งเศสและแอฟริกาใต้เข้าไปปลูกเพื่อทำน้ำตาลและเป็นพืชอาหารสัตว์ ซึ่งข้าวฟ่างบางพันธุ์ที่นำเข้าไปในช่วงเวลานั้นได้กลายมาเป็นข้าวฟ่างหวานที่นิยมปลูกกันในสมัยแรกๆ สำหรับการปลูกข้าวฟ่างเมล็ดในสหรัฐอเมริกานั้น เริ่มมีขึ้นหลังจากที่มีการนำเอาข้าวฟ่างพันธุ์ดูร์รา (durra) ากอียิปต์ พันธุ์คาเฟอร์ (kafir) จากแอฟริกาใต้ พันธุ์ไมโล (milo) จากโคลัมเบีย และพันธุ์แชลลู (shallu) จากอินเดียเข้าไปทดลองปลูกใน พ.ศ. ๒๔๑๗, ๒๔๑๙,๒๔๒๒ และ ๒๔๓๓ ตามลำดับ จากนั้นได้มีการนำเอาพันธุ์ข้าวฟ่างที่สำคัญอื่นๆ จาก แอฟริกาใต้ อียิปต์ และซูดาน เข้าไปทดลองปลูกอีกช่วงระยะเวลาหนึ่ง คือ ในระหว่างพ.ศ. ๒๔๔๘-๒๔๕๑ พันธุ์ที่นำเข้าไปในช่วงนั้น มีทั้งข้าวฟ่างพันธุ์เฮการี คาเฟอร์ และเฟเทอริทา (feterita) อยู่ด้วย พันธุ์เหล่านี้ต่อมาได้พัฒนาเป็นข้าวฟ่างเมล็ดที่ปลูกกันอยู่ในสหรัฐอเมริกาในปัจจุบัน นอกจากนี้ ใน พ.ศ. ๒๔๓๓ เจ้าหน้าที่ของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ ยังได้นำข้าวฟ่างพวกหญ้าซูดาน ซึ่งเป็นพืชอาหารสัตว์ที่สำคัญของสหรัฐฯ อยู่ในขณะนี้จากประเทศซูดานเข้าไปปลูกอีกด้วย ส่วนข้าวฟ่างไม้กวาดซึ่งเกิดจากการคัดเลือกพันธุ์ให้ได้พันธุ์ที่มีก้านช่อดอกยาว และแข็ง ปลูกกันมากในยุโรป ในราวคริสต์ศตวรรษที่ ๑๘ นั้น เบนจามิน แฟรงคลิน (Benjamin Franklin) นักวิทยาศาสตร์ลือนามชาวอเมริกัน ได้เป็นผู้นำเข้าไปยังสหรัฐอเมริกา
แม้ว่าข้าวฟ่างจะแพร่ไปถึงอาร์เจนตินา ปารากวัย และออสเตรเลีย ในระยะแรกที่มีการตั้งถิ่นฐานกันนั้น การปลูกข้าวฟ่างในประเทศเหล่านั้นก็เพิ่งจะมีความสำคัญในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ ๒๐ นี้ เมื่อได้มีการนำเอาข้าวฟ่างพันธุ์ใหม่ๆ จากสหรัฐอเมริกาเข้าไปปลูก
ข้าวฟ่างเมล็ดที่ปลูกกันอยู่ในปัจจุบันนี้ประกอบไปด้วย ข้าวฟ่างพันธุ์ดั้งเดิมหลายพันธุ์และพันธุ์ใหม่ๆ ที่ได้จากการผสมพันธุ์ขึ้นมาอีกเป็นจำนวนมาก ทั้งนี้รวมไปถึงพวกข้าวฟ่างหวานด้วย
