És constituïda per les illes de Bougainville, amb prop del 95% de l’àrea total de la regió, Buka i altres illes menors. L’economia es basa en l’agricultura i el mineral de coure. La població més important és Arawa, bé que la capital administrativa és a Buka. L’illa principal rebé el nom de l’explorador francès Louis-Antoine de Bougainville, que la descobrí el 1768. Del 1975 al 1997 el conjunt d’illes reberen el nom de North Solomons.
Pel tractat angloalemany del 1899 passà al control alemany, i el 1920 fou posada sota l’administració d’Austràlia. Pel gener del 1942 fou ocupada pels japonesos fins al final de la Segona Guerra Mundial. Administrada des del 1949 juntament amb Nova Guinea per Austràlia, que hi establí una administració pròpia, la dècada de 1960 hi començà l’explotació de les mines de coure a gran escala. En declarar Papua Nova Guinea la independència (1975), l’administració provincial declarà també la de Bougainville, amb el nom de North Solomons. En resposta a aquesta declaració, Papua Nova Guinea suspengué el govern provincial.
El 1988 l’Exèrcit Revolucionari de Bougainville inicià una insurrecció armada que forçà el tancament de la mina de Panguna, la més important de la regió, propietat d’Austràlia. Després de diverses temptatives, el 1997 fou signada una treva supervisada per Austràlia, Nova Zelanda i altres estats de la regió. Després de l’entrada en vigor d’un alto el foc permanent (abril del 1998), el gener del 1999 es formà un govern de reconciliació i, paral·lelament, el govern de Papua Nova Guinea designà un governador. Dos anys més tard se signaren els acords de pau, una de les clàusules dels quals preveia la celebració d’un referèndum d’autodeterminació en un termini de 10 o 15 anys.
El 2005 fou elegit per primer cop el parlament autònom, que investí l’antic guerriller secessionista Joseph Kabui president. A la seva mort (2008) el succeí el també antic líder rebel Joseph Tanis, que ocupà el càrrec fins el 2010, que passà a John Momis, el primer president contrari a la independència. El desembre del 2019, després de ser posposat diverses vegades, se celebrà el referèndum (amb les opcions d’independència o més autogovern). Amb una participació estimada al voltant del 70%, un 99,4% optà per la independència. El resultat de la votació (considerada vàlida pels observadors internacionals), no fou, tanmateix, considerat vinculant pel govern de Papua Nova Guinea.
En les eleccions generals de la regió autònoma del 2020, l’antic comandant de l’Exèrcit Revolucionari de Bougainville i impulsor del Partit de l’Aliança Popular de Bougainville, Ishmael Toroama, guanyà els comicis i posteriorment fou proclamat president. L’any 2022 Bougainville acordà amb el govern del primer ministre de Papua Nova Guinea, James Marape, esdevenir un nou estat independent abans del 2027.