O povoado de Belém do São Francisco surgiu a partir de uma fazenda pertencente a Antônio de Sá Araújo, que, em 1830, se estabeleceu às margens do Rio São Francisco, em terras do município de Cabrobó. Entre 1839 e 1840, durante uma das chamadas Santas Missões, tendo à frente o padre Francisco Correia, foi lançada a pedra fundamental de uma capela consagrada à Nossa Senhora do Patrocínio. Em 1902 a povoação foi elevada à categoria de vila. O município de Belém do São Francisco foi criado em 11 de setembro de 1928, desmembrando-se do território de Cabrobó. Em 1919, a cidade foi destruída por uma grande enchente, quando apenas a Igreja de Nossa Senhora do Patrocínio, padroeira da cidade, ficou de pé. O município precisou, então, mudar-se para uma parte mais acima das margens do rio.
Belém de São Francisco na dramaturgia
A fase inicial mostrava a vida de Maria do Carmo Ferreira da Silva (vivida pelas atrizes Carolina Dieckmann, na primeira fase, e Suzana Vieira, na segunda fase), uma retirante nordestina, mãe de cinco filhos, cujo marido havia fugido para a cidade de São Paulo.
Diversas partes do município foram mostradas, desde o sertão, lembrando os desertos africanos, até o centro da cidade, passando pelo Rio São Francisco.
O município está incluído na área geográfica de abrangência do semiárido brasileiro, definida pelo Ministério da Integração Nacional em 2005[5]. Esta delimitação tem como critérios o índice pluviométrico, o índice de aridez e o risco de seca.
O município insere-se na unidade geoambiental da Depressão Sertaneja, com paisagem típica do semiárido nordestino.
Belém de São Francisco está inserido nos domínios da bacia hidrográfica do Rio São Francisco, que banha o sul do município e do Grupo de Bacias de Pequenos Rios Interiores. Seus principais tributários são os riachos da Conceição, dos Serrotes Brancos, Quixaba, do Meio, da Santa Fé, de Baixo, do Paraguá, Vaca Morta, do Sebo, do Pau-Ferro, Pequeno, Ouricuri, do Juazeiro, da Porta, do Umbuzeiro, das Caraíbas, da Malhada Grande, Pocinhos, Tigre, do Mateus, Caroá, Arapu á, Ipueira, Fechado, Traíras, Jequi, Arroio dos Brandões, da Pedra, Fundo, Grande, Talhado, do Saguim, de Baixo, da Serra, da Boa Esperança, Saco dos Cavalos, da Macambira, do Logradouro, do Mocó, do Retiro, da Simpatia, do Moleque, da Cachoeira, da Pedra, da Estiveira, do Simões, do Capim, do Cachorro, do Mulungu, da Ingazeira, do Serrote, S. José, da Várzea, do Iço, do Capim Grosso, Bom Viver, da Tocaia, das Ipueiras, do Moselo, do Caldeir ão, Água Ruim, do Mari, das Pintadinhas e das Cabaças, todos de regime intermitente.
Conta também com as lagoas da Jurema, de Dentro, do Campo Comprido, do Paje ú, da Areia, Grande, do Tapuio, dos Algodões, da Espadilha, do Pombo, dos Pregos, da Vassoura, da Malhada Vermelha, de Santana, da Pedra Vermelha e das Pintadinhas, bem como com os açudes Riacho Pequeno (3.100.000 m3) e o Poço da Caatinga.