Obszar sąsiadujący z Puszczą Bukową zamieszkiwany był już od 8–10 000 lat p. n.e. lecz było to osadnictwo sporadyczne i rozproszone. Początki stałego osadnictwa datuje się na okres środkowego brązu (1200–1000 lat p.n.e.). Słowianie, którzy zasiedlili ten teren we wczesnym średniowieczu założyli w rejonie Puszczy kilka warownych grodów. Początek intensywnego zagospodarowania tego obszaru wiąże się z działalnością klasztoru Cystersów, założonego w roku 1173 w pobliskim Kołbaczu.

Mnisi wprowadzili tu nowe, intensywne formy gospodarowania. Rozwinęli na bardzo dużą skalę  hodowlę i uprawę roli, przetwórstwo i rzemiosło. Posiadali rozległe kontakty handlowe. Drewno bukowe aż do końca XVIII wieku miało zastosowanie głównie jako opał oraz surowiec do produkcji węgla drzewnego, smoły i potażu – produktów bardzo ważnych dla ówczesnego przemysłu. Lasy bukowe (szczególnie na łatwiejszych w uprawie terenach równinnych) podlegały karczowaniu z racji lepszej jakości gleb, na których rosły. W rezultacie rozwoju osadnictwa, intensywnej gospodarki rolnej, rozwoju rzemiosła i przemysłu, duże połacie Puszczy zostały wykarczowane. Na pozostałych wypasano bydło i trzodę chlewną Wraz z końcem średniowiecza Puszcza Bukowa zamieniła się w mozaikę większych kęp leśnych, przedzielonych rozległymi obszarami zadrzewień, pastwisk i gruntów ornych. Na jej północnych obrzeżach dokonywano wielkich wyrębów na potrzeby hut, kuźni i papierni, których działalność wymagała ogromnych ilości potażu, węgla drzewnego i smoły drzewnej.

Po kasacie klasztoru cystersów w roku 1535 Puszcza Bukowa stałą się domeną książęcą, objętą regulacjami ograniczającymi jej użytkowanie. W efekcie reform Fryderyka Wielkiego (1740–1786) za zasadę przyjęto zachowanie powierzchni lasów i maksymalizację zysków. Powstała rządowa służba leśna, rozpoczęto zalesienia najuboższych gruntów rolnych, zwiększono nadzór nad lasami prywatnymi. Eksploatacja drzewostanów puszczy rozpoczęła się z końcem XVIII w. Rosło pozyskanie drewna, prowadzono odnowienia lasu, w trakcie których na dużą skalę wprowadzono zamiast buka - dęba, sosnę i świerka. Na graniczących z Puszczą gruntach zaczęło rozwijać się budownictwo mieszkaniowe i przemysł. Dla zbudowanej w 1862 r. cementowni w Zdrojach rozpoczęto eksploatację złoża margli. Zalane w 1925 roku wyrobisko starej kopalni tworzy dziś niezwykle malownicze Jezioro Szmaragdowe.

Wiosną 1945 roku wokół Puszczy toczyły się bardzo ciężkie walki. Południowe przedmieścia Szczecina zostały niemalże całkowicie zniszczone. W miejscu największych zniszczeń usuwano ruiny, a grunty te wraz z połaciami gruntów porolnych podlegały planowanym zalesieniom. Na gruntach tych las powstawał również samoistnie.