원래 방어사는 당(唐)나라에서 안사(安史)의 난(亂) 이후 군사적인 절도사 체제의 지방제도를 실시했을 때 두어진 것이다. 고려는 995년(성종 14) 지방세력의 통제강화와 국방력의 강화를 위해 시행되었다.
983년의 12 목(牧)을 개편해 절도사를 두고, 이보다 작은 주 · 군(州 · 郡)에 도단련사(都團練使) · 단련사 · 자사(刺史) · 방어사를 설치한 것이 처음이다.
방어사가 설치된 지역은 관내도(關內道)에 염주(塩州 : 황해도 연안) · 안주(安州 : 지금의 재령) · 봉주(鳳州 : 지금의 봉산) · 신주(信州 : 지금의 신천) · 평주(平州 : 지금의 평산) · 동주(洞州 : 지금의 서흥) · 곡주(谷州 : 지금의 곡산), 삭방도(朔方道)에 고주(高州 : 강원도 고성) · 용주(湧州 : 함경남도 덕원) · 문주(文州 : 지금의 문천) 등이다.
패서도(浿西道)에 운주(雲州 : 지금의 평안북도 운산) · 연주(延州 : 황해도 연산) · 박주(博州 : 평안북도 박천) · 가주(嘉州 : 박천군 가산) · 무주(撫州 : 지금의 영변) · 순주(順州 : 평안남도 순천) · 태주(泰州 : 평안북도 태천) · 은주(殷州 : 평안남도 순천군 은산) · 숙주(肅州 : 지금의 숙천) 등이다.
그러나 패서도의 경우, 태주는 광종 21년(970), 순주 · 은주 · 숙주 · 가주는 성종 2년(983)에 방어사의 존재가 이미 나타난다. 방어사가 임명된 지역은 대체로 예성강, 원산만 이북이므로 국방과 아주 밀접한 관계가 있다.