Der Bielersee liegt im Kanton Bern und im Kanton Neuenburg. Seine Hauptzuflüsse sind die Aare, die Zihl, der Twannbach und bei Biel die Schüss. Durch den Nidau-Büren-Kanal fliesst das Seewasser mit der Aare in Richtung Solothurn und Rhein ab. Die Jurakette bildet die Nordgrenze des Bielersees, im Süden liegt das Grosse Moos.

Bis in spätrömische Zeiten gehörten die Ufer des Bielersees zu den dichtest besiedelten Regionen der Schweiz, insbesondere in der Gegend um Twann und Lüscherz. Urkundlich wird der Bielersee im 13. Jahrhundert erstmals als «Nugerolsee» erwähnt, ausserdem wurde er als «Erlachsee» und «Bielsee» bezeichnet. Bis zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurde der Bielersee auch «Nidauersee» genannt.

Der Bielersee war vom frühen 13. Jahrhundert an im Besitz der Grafen von Neuenburg-Nidau. Davon ausgenommen waren die Uferpartien bei Neuenstadt und Biel, die dem Fürstbischof von Basel gehörten, sowie Freiherrschaften bei Ligerz und Twann. Nach der Eroberung Nidaus 1388 beanspruchte Bern die Seevogtei für sich, Ansprüche erhob aber auch der Fürstbischof von Basel. Eine Regelung kam erst hundert Jahre später zustande, als Bern das Seegericht und die Seehoheit errang. Die niederen Seegerichte in Biel und Neuenstadt standen weiterhin dem Fürstbischof von Basel zu. Bern kontrollierte auch den Güterverkehr auf dem Bielersee. In Nidau befand sich der grösste Umschlagplatz von der See- auf die Fluss-Schifffahrt.

Aus einer Urkunde aus dem 13. Jahrhundert geht hervor, dass am Bielersee schon zu dieser Zeit Wein angebaut und die Fischerei betrieben wurde. Das Fischen war zunächst allen Anwohnern des Sees erlaubt. Daneben gab es Berufsfischer, die unter der Aufsicht obrigkeitlicher Seevögte standen. Da deren Anzahl beständig anwuchs, wurde im 18. Jahrhundert eine Berufskonzession erforderlich.

Ab 1826 befuhren Dampfschiffe vom Neuenburgersee aus den Bielersee, 1855 erstmals auch Flussschiffe von Solothurn. 1887 wurde die «Bielersee-Schifffahrts-Gesellschaft BSG» gegründet, deren Sitz sich seit 1917 in Biel befindet. Nach wirtschaftlichen Einbrüchen während der Weltkriege kam ab 1955 der Ausflugstourismus auf.

Im Gegensatz zum Südufer, das seit der Römerzeit dem Fahrverkehr zugänglich war, waren die Dörfer am Nordufer des Bielersees bis zur Eröffnung der Bielerseestrasse 1838 nur auf dem Seeweg erreichbar. Zwanzig Jahre später wurde an derselben Uferseite die Bahnlinie gebaut, 1969-1978 die Nationalstrasse. Durch die Juragewässerkorrektion senkte sich der Wasserspiegel des Bielersees um rund 2 m. In der Folge davon wurden archäologische Funde zu Tage gefördert. Ausserdem kann die St. Petersinsel seitdem von Erlach aus über den Heidenweg erreicht werden.