L’origine de son nom, qui est utilisé depuis le XV siècle, est controversée. Il pourrait provenir de «Beheres» (mot de racine indo-européenne signifiant «rapide») ou de «Bir» qui en celte englobe les termes d'eau et de cours d'eau.
Au début du XX siècle, 49 ponts enjambent la Birse, dont une douzaine d'ouvrages ferroviaires aménagés avec l'ouverture de la ligne entre Bâle et Bienne, en 1877. Un siècle plus tard, on en dénombre une centaine.
Les crues de la Birse ont provoqué d’importantes inondations à Pontenet et Bévilard en 1750, puis à Birsfelden en 1881. Si la crue du 23 juin 1973 a provoqué des dégâts importants, celle du 8 au 10 août 2007 à même coupé Delémont de toute liaison avec monde, certains foyers ayant même été privés d'électricité pendant plus de trois jours.