Obwohl die erste groß angelegte Verwendung von Satrapien oder Provinzen auf die Gründung des Achämenidenreiches unter Kyros dem Großen zurückgeht, die um 530 v. Chr. begann, entstand die Organisation der Provinzen tatsächlich während der medischen Ära ab mindestens 648 v. Chr.
Bis zur Zeit der Eroberung Medias durch Kyros den Großen regierten die Kaiser die von ihnen eroberten Länder durch Klientelkönige und Statthalter. Der Hauptunterschied war, dass in der persischen Kultur das Konzept des Königtums untrennbar mit der Göttlichkeit verbunden war: göttliche Autorität bestätigte das göttliche Recht der Könige. Die sechsundzwanzig von Kyros eingesetzten Satrapen waren nie Könige, sondern Vizekönige, die im Namen des Königs regierten, obwohl viele in der politischen Realität jede Gelegenheit nutzten, sich eine unabhängige Machtbasis zu schaffen. Darius der Große gab den Satrapien eine endgültige Organisation, erhöhte ihre Zahl auf sechsunddreißig und legte ihren jährlichen Tribut fest (Behistun-Inschrift).
Der Satrap verwaltete das Land, das ihm gehörte, als Verwalter und war von einem nahezu königlichen Hofstaat umgeben; Er zog die Steuern ein, kontrollierte die lokalen Beamten und die unterworfenen Stämme und Städte und war der oberste Richter der Provinz, vor dessen „Stuhl“ (Nehemia 3:7) jede Zivil- und Strafsache vorgebracht werden konnte. Er war für die Sicherheit der Straßen verantwortlich (vgl. Xenophon) und hatte Räuber und Aufrührer niederzuschlagen.
Ihm stand ein Rat der Perser zur Seite, zu dem auch Provinzler zugelassen waren und der von einem königlichen Sekretär und Abgesandten des Königs kontrolliert wurde, insbesondere dem „Auge des Königs“, das eine jährliche Inspektion vornahm und eine ständige Kontrolle ausübte.
Es gab weitere Kontrollen der Macht des jeweiligen Satrapen: Neben seinem Sekretär waren sein oberster Finanzbeamter (altpersisch ganzabara) und der für das reguläre Heer seiner Provinz und der Festungen zuständige General von ihm unabhängig und berichteten regelmäßig direkt an den Schah persönlich. Der Satrap durfte Truppen in eigenen Diensten haben.
Die großen Satrapien (Provinzen) waren oft in kleinere Bezirke unterteilt, deren Statthalter ebenfalls Satrapen und (von griechisch-römischen Autoren) auch Hyparchen (eigentlich Hyparkhos auf Griechisch, ‚Vize-Regenten‘) genannt wurden. Die Verteilung der großen Satrapien wurde immer wieder geändert, und oft wurden zwei davon demselben Mann übertragen.
Da die Provinzen das Ergebnis aufeinanderfolgender Eroberungen waren (das Heimatland hatte einen Sonderstatus und war von Provinztributen befreit), wurden sowohl die Haupt- als auch die Nebensatrapien oft durch frühere Staaten und/oder ethno-religiöse Identität definiert. Einer der Schlüssel zum Erfolg der Achämeniden (wie bei den meisten dauerhaften Großreichen) war ihre offene Haltung gegenüber der Kultur und Religion der eroberten Völker, so dass die persische Kultur am meisten betroffen war, als der Großkönig versuchte, Elemente aller seiner Untertanen zu einem neuen imperialen Stil zu verschmelzen, besonders in seiner Hauptstadt Persepolis.
Wenn die zentrale Autorität im Reich schwächer wurde, genoss der Satrap oft praktische Unabhängigkeit, zumal es üblich wurde, ihn entgegen der ursprünglichen Regel auch als General des Heeresbezirks einzusetzen. „Als sein Amt erblich wurde, konnte die Bedrohung für die zentrale Autorität nicht mehr ignoriert werden“ (Olmstead). Rebellionen von Satrapen wurden ab der Mitte des 5. Jahrhunderts v. Chr. häufig. Darius I. kämpfte mit weit verbreiteten Aufständen in den Satrapien, und unter Artaxerxes II. befanden sich zeitweise größere Teile Kleinasiens und Syriens in offener Rebellion (Aufstand der Satrapen).
Die letzten großen Aufstände wurden von Artaxerxes III. niedergeschlagen.