Сформирована приказом военного министра № 285 от 13 августа 1863 года[1] в числе 12 пехотных дивизий (с 23-й по 34-ю) (на формирование которых были обращены полки упразднённых 1-й, 2-й, 3-й и 5-й резервных пехотных дивизий) и передана в состав Виленского военного округа с исключением из подчинения начальнику резервов армейской пехоты (впоследствии передана в Харьковский военный округ). Управление дивизии было сформировано заново.
В ходе Первой мировой войны сражалась в ходе Рава-Русской операции 1914 г.[2] Дивизия – участница Люблин-Холмского сражения 9 – 22 июля 1915 г.[3][4] Действовала под Барановичами в 1916 г.[5] Отличилась в бою 23 сентября 1917 г.[6]
К январю 1918 года дивизия с приданной артиллерийской бригадой, находившиеся в составе 10-го армейского корпуса 9-й армии, были украинизированы[7].
(Командующий в дореволюционной терминологии означал временно исполняющего обязанности начальника или командира. Должности начальника дивизии соответствовал чин генерал-лейтенанта, и при назначении на эту должность генерал-майоров они оставались командующими до момента своего производства в генерал-лейтенанты).
Должности бригадных командиров на момент образования 31-й пехотной дивизии были упразднены. Восстановлены 30 августа 1873 года.
После начала Первой мировой войны в дивизии была оставлена должность только одного бригадного командира, именовавшегося командиром бригады 31-й пехотной дивизии.