Theo sử sách ghi lại và căn cứ vào các dấu tích thì họ Đoàn có mặt ít ra từ thời Tiền Lý. Trong thần phả đình làng An Mai (nay là thôn Thanh Mai, xã An thanh, huyện Quỳnh Phụ, tỉnh Thái Bình) do tiến sĩ Nho học Nguyễn Viết Báo viết thì vào thời Tiền Lý (544 - 602) đã có ông Đoàn Danh Tích về An Mai khai hoang, lập làng. Trong gia phả họ Trần làng An Mai có ghi: Vào đời vua Lý Thái Tổ (1010 - 1028) khi cụ tổ họ Trần về làng An Mai thì đã có người họ Đoàn sinh sống.

Ở thôn An Bài, xã An Bài, huyện Quỳnh Phụ, tỉnh Thái Bình có cụ Đoàn Quý Công, huý Đạo Cao, theo truyền lại là đã về đây vào thời Tiền Lý. Cụ có công tổ chức, khai hoang, lập ra làng Bệ (nay là thôn An Bài) được 12 họ khác của làng ghi công trong gia phả. Cụ còn là một thầy thuốc giỏi. Nay tại thôn An Bài có tượng và miếu thờ cụ Cao với sắc phong: “Lương y viện dược thạch tổ lưu truyền tại miếu thuỵ”.

Thời nhà Ngô (939 - 965) có cụ Đoàn Huy Lượng, tướng của Ngô Quyền, tham gia đánh giặc Nam Hán, hiện có đền thờ ở Nghi Đoan (Hải Phòng). Một số tư liệu cho biết cụ Đoàn Văn Khâm, Thượng thư Bộ Công đời vua Lý Nhân Tông (1072 - 1128) là đời thứ 4 của cụ Đoàn Huy Lượng.

Cụ Khâm trúng tuyển khoa thi Minh kinh bác học năm 1075, đời vua Lý Nhân Tông (1072 - 1128) là khoa thi Nho học đầu tiên của Nhà nước Việt Nam, sau đó cụ được bổ nhiệm Thượng thư Bộ Công. Cụ Khâm là người mộ đạo Phật, thường giao du với các nhà sư nổi tiếng như Quảng Trí, Chân Không và là một nhà thơ có tiếng đương thời.


Đời thứ 5 có danh nhân Đoàn Thượng, sinh ở xã Xuân Độ, nay là thôn Trung Độ, xã Đoàn Thượng, huyện Gia Lộc, tỉnh Hải Dương, là một vị tướng tài cao, chí lớn và đức độ vào cuối đời vua Lý Cao Tông (1176 - 1210). Lúc này cơ nghiệp nhà Lý đã suy đồi, nhà vua chơi bời vô độ, chính sự, hình pháp không rõ ràng, lại gặp nạn thiên tai mất mùa, đói kém liên miên, giặc cướp nổi lên khắp nơi, xu hướng cát cứ ngày một phát triển.


Trong thời gian 21 năm (1207 - 1228) quản lý đất Hồng Châu, ngài có công lớn trong việc dẹp loạn, yên dân, tạo cho dân có cuộc sống no đủ, được nhân dân hết lòng ủng hộ. Ngài tử trận trong một trận đánh. Tương truyền, sau khi mất, ngài hiển Thánh. Vua Trần Thái Tông (1225 - 1258) đã truy phong ngài là Đông Hải Vương, Thượng đẳng thần, truyền cho các địa phương tổ chức tế lễ hằng năm. Có 72 địa phương thờ ngài là Thành hoàng. Đó là một sự kiện ít thấy đối với một danh nhân quân sự, chính trị trong các thời đại.

Danh tướng Đoàn Thượng có hai người em trai là Đoàn Hoà và Đoàn Đại đều có công lớn trong việc giúp anh cai quản đất Hồng Châu trong nhiều năm, nên sau khi mất được nhiều nơi thờ là Thành hoàng. Huyện Gia Lộc, nơi quê hương dòng họ Đoàn Thượng, ngày xưa có tổng Đoàn Bái, ngày nay có xã Đoàn Thượng là địa bàn được chính quyền và nhân dân đặt tên để ghi nhớ công lao của Họ Đoàn và danh tướng Đoàn Thượng đối với vùng Hồng Châu trước đây (Hải Dương ngày nay).

Đoàn Văn, con trai tướng Đoàn Thượng, sau khi cha mất đã đưa gia đình vào làng Đồng Đội, huyện Ngọc Sơn, phủ Tĩnh Gia, trấn Thanh Hoá (nay là xã Tân Dân, huyện Tĩnh Gia) xây dựng đền thờ Đông Hải Đại Vương Đoàn Thượng ở chân núi Ngọc (đền này sau bị giặc Minh phá để lập căn cứ chống Lê Lợi).


Đoàn Văn có hai người con trai là Đoàn Cao Sơn và Đoàn Trang Tùng. Đoàn Cao Sơn định cư ở Thanh Hoá sinh ra các thế hệ họ Đoàn trên đất Thanh Hoá rồi tiếp tục chuyển cư vào các tỉnh phía nam. Đời sau cụ Đoàn Cao Sơn ở Thanh Hoá đông nhất hiện nay là ở vùng Quảng Xương và Tĩnh Gia. vào thời nhà Hồ có tướng Đoàn Phát, chức hàn lâm thị giảng, sau giúp Lê Lợi chống quân Minh thắng lợi. Đoàn Trang Tùng chuyển cư ra Hội Xuyên, huyện Gia Lộc, phủ Hạ Hồng, trấn Hải Dương, phát triển dòng họ ở vùng đất này.

Đời thứ ba cụ Đoàn Trang Tùng có tướng Đoàn Nhữ Hài cũng là một người học rộng, tài cao. Năm 20 tuổi khi còn là học sinh, Ngài đã được phong là Ngự Sử trung tán sau khi viết thành công bài biểu tạ lỗi của vua Trần Anh Tông đối với thượng hoàng Trần Nhân Tông. Ngài đã giữ các chức vụ: Tham tri chính sự, Sứ thần, Hành khiển, Kinh lược Nghệ An, Đốc tướng chỉ huy toàn quân cùng vua Trần thân chinh đi dẹp giặc ở miền tây Nghệ An, Ngài tử trận năm 1335.

Danh tướng Đoàn thượng và Đoàn Nhữ Hài được thờ ở đền An Tân, xã Gia Tân, huyện Gia Lộc, tỉnh Hải Dương cùng tướng Lê Thạch và Hà Anh. Đền này đã được Nhà nước xếp hạng di tích lịch sử quốc gia.

Đời sau dòng họ cụ Đoàn Văn Khâm  ở Tô Xuyên, Thái Bình có Đoàn Phúc Lãnh đã từ Tô Xuyên về định cư ở làng Mắt vào năm 1170 (làng Mắt nay là thôn Tu Trình, xã Thuỵ Hồng, huyện Thái Thuỵ, tỉnh Thái Bình). Cụ Lãnh làm huyện lệnh Trường Tân (Hải Dương) được bổ là Hà đê chỉ huy sứ vùng Thái Bình.

Năm 1354 có một chi họ Đoàn từ Tu Trình chuyển về làng Quảng Nạp (nay là thôn Quảng Nạp, xã Thuỵ Trình, huyện Thái Thuỵ, tỉnh Thái Bình). Chi họ Đoàn làng Quảng Nạp thời nhà Hồ có cụ Đoàn Công Uẩn có công lập mưu cùng dân binh giết giặc Minh. sau khi thắng lợi, vua Lê Thái Tổ truy tặng cụ là Đoàn Mãnh tướng danh huân, được lập đền thờ và là Thành hoàng làng Quảng Nạp.


Đến năm 1509 có một chi họ từ Tu Trình chuyển sang làng Cờ, tỉnh Hải Dương. Cụ tổ chi họ này là Đoàn Thế Trực, đời sau cụ Trực có một số vị làm quan thời Hậu Lê, có sắc phong của nhà vua, con cháu hiện nay rất đông đúc ở hai xã Ngọc Kỳ, Ngọc Sơn thuộc huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương và một số xã trong vùng.

So với các họ khác ở Việt Nam thì họ Đoàn là một họ nhỏ nhưng đã định cư ở hầu hết các tỉnh trong cả nước. Họ Đoàn đã có người là Đại quan, Đại tướng trong các triều đại trước đây. Họ Đoàn còn có người đỗ Trạng nguyên. Có 20 người đỗ Tiến sĩ Nho học từ triều đại nhà Trần đến triều Nguyễn, 54 người đỗ Cử nhân Nho học triều Nguyễn.

Họ Đoàn có các ngày giỗ Tổ lớn. Ngày 8/1 âm lịch, lễ tế Tổ diễn ra nơi cội nguồn của dòng Họ Đoàn Việt Nam tại xã Đoàn Thượng, huyện Gia Lộc, tỉnh Hải Dương. Ngày 12/3 âm lịch là ngày giỗ tướng quân Đoàn Nhữ Hài và cũng là ngày giỗ Tổ họ Đoàn khu vực bắc miền trung tại xã Diễn An, huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An.