第五師團又名廣島師團，是日本編組最早的7個師團之一。
第二次中日戰爭爆發前的17個常備師團之一，曾創下在中國戰場和70餘個師先後對陣的紀錄，有“鋼軍”之稱，1940年以後改編爲日軍4個機械化師團之一，最爲中國人所知的是第19任師團長板垣徵四郎中將，因此該師團也被中國人稱作“板垣師團”。
由原來的六個鎮臺(明治時期的戰略單位)之一的廣島鎮臺改編成爲第五師團(廣島師團)是1888年春天。當初是由步兵第11、12、21、22，這四個聯隊組成的。最後確定了由步兵第11聯隊(廣島縣)，第21聯隊(濱田縣)，第41聯隊(福山市)，第42聯隊(山口縣)組成步兵第9旅團、第21旅團的基幹。其中士兵都來自日本本州西部中國山地地區的廣島、島根、山口的子弟兵部隊。
1894年7月甲午戰爭(日方稱之爲：日清戰爭)爆發。爲此，從第五師團抽調了兩個步兵聯隊，以此爲基礎組成了大島混成旅團(旅團長：大島義昌少將)，改編之後立即奔赴了朝鮮半島。1894年7月27日，在朝鮮的漢城南面約100公里處名叫成歡的地方與清朝的淮軍打了個遭遇戰，戰時持續了整整一天，清軍潰敗退入牙山。這場戰役被日本人高度重視，因爲是日本現代陸軍創立以來首次與外國的陸軍對陣，而且運用了現代化的戰術，就是在世界作戰史上也是值得記錄的一筆。之後，大島混成旅團攻陷平壤，參加了鴨綠江渡河戰役、牛莊戰役等等。 十年後的日俄戰爭，第五師團參加了遼陽、沙河、奉天會戰。日俄戰爭之後被命令在滿洲駐屯，直到1911年。1919年到1920年出兵西伯利亞。
1937年，七七事變爆發後，第五師團立即在板垣徵四郎指揮下被調入中國華北地區。1937年7月27自日本出發登陸大沽加入中國駐屯軍，於昌平以南集結，隨即作爲北支那派遣軍預備隊於8月16日投入南口作戰;在平綏路東段作戰攻佔張家口、蔚縣等地，遵照日本大本營的命令，第9旅團抽出派往平漢鐵路主戰場後有調往上海，參加了金山衛登陸。師團長率21旅團9月下旬在平型關作戰，10月上旬至忻口作戰，11月8日攻佔太原;其中第五師團另一部分支隊參與淞滬會戰，還參與南京大屠殺。1937年底第五師團一路擊潰30幾個中國師，創下了板垣師團的“赫赫威名”。1938年1月轉隸第二軍，用於青島、膠濟路;1938年3月參加徐州會戰的臨沂、臺兒莊戰鬥; 38年7月4日轉隸北支那派遣軍， 9月19日轉隸21軍，被調入華南，攻陷廣東周邊地區。11月29日回山東休整，39年9月5日調入關東軍，9月29日轉入大本營預備隊，在大連待機。10月16日再次乘船機動到海南島，參與攻陷南寧作戰，1939年12月參與崑崙關戰役，以21旅團長中村正雄以下死傷5000人的代價打殘了擁有4萬人編制的國軍唯一一個機械化軍第五軍，(詳細傷亡對比參見崑崙關戰役詞條第五節戰果辨析)。
1940年9月非法進駐法屬印度支那(現在的越南)駐屯，導致師團長 中村明人被解職。
1940年10月變更大本營直轄，12月編組爲三單位師團，成爲日本首批4個機械化步兵師。 第9、21旅團部撤銷，41聯隊抽出。全師團仍有2.5萬人。 在九州島和第5飛行集團一起參見陸空合成登陸演習。
1941年太平洋戰爭爆發。第五師團被配屬給山下奉文中將的第25軍，參加進攻馬來西亞、新加坡的戰鬥。1941年12月8在師團主力在泰國領地的辛格拉，而由步兵第42連隊爲基幹而組成的安藤支隊在帕塔尼一舉登陸。這兩支部隊沿着馬來半島的西海岸南下，合圍並攻陷了吉隆坡。1942年2月25日，在新加坡的英軍投降，英國在遠東最大的軍事據點：新加坡淪陷了。
馬來西亞、新加坡戰役之後，新加坡戰役之後，以第41步兵連隊爲基幹組成了東支隊。這支部隊的預定任務是在菲律賓各島執行掃蕩，但是沒過多久就被編入第17軍(軍指揮官：百武晴吉中將)。之後被派遣去參加莫爾茲比港攻堅戰。而莫爾茲比港攻堅戰的慘敗，讓這支隊伍回到平壤參加補給新兵，被編入重建的第30師團。
師團主力43年1月轉隸19軍，45年3月19軍解散，轉隸日本第2軍。在第8方面軍今村均大將的指揮下，轉戰於巴布亞新幾內亞。在現在印尼的塞蘭島1945年8月15日迎來了投降的那一天。接到天皇宣佈無條件投降的電報，師團長山田清一悲憤地切腹自盡。
