La città di Edessa in realtà, dopo decenni di instabilità e continui passaggi di mano, si era già liberata dal dominio islamico con la ribellione del suo governatore armeno Thoros, il quale tuttavia, per garantire la sopravvivenza dell'autonomia cittadina, aveva chiesto aiuto alle armate crociate che stavano allora marciando verso Gerusalemme. Tra tutti i capi crociati, all'appello di Thoros rispose solo Baldovino di Boulogne, che con un piccolo esercito prese il controllo di Edessa nel 1098. Poco dopo l'assassinio di Thoros, Baldovino prese ufficialmente possesso della città e si dichiarò conte di Edessa, rimanendolo fino al 1100. Grazie alla sua fama di abile combattente, la contea si espanse velocemente in tutte le direzioni e si collegò agli Stati crociati nel frattempo formatisi; inoltre, il suo dominio efficiente e spietato creò una solida amministrazione locale sul modello feudale europeo.
Nel 1100, Baldovino I fu chiamato a succedere al fratello Goffredo di Buglione come re di Gerusalemme, e divenne quindi nuovo conte di Edessa il crociato Baldovino di Le Bourg. Nonostante una disastrosa sconfitta subita da Baldovino II alla battaglia di Harran nel 1104, la contea sopravvisse e spesso costituì una barriera tra gli Stati crociati della costa e i turchi selgiuchidi dell'interno, subendo frequenti invasioni provenienti dall'Iraq. Baldovino II fu a sua volta eletto re di Gerusalemme nel 1118, e la contea passò a Joscelin I di Edessa, che ne continuò l'espansione e il consolidamento. Il dominio di Joscelin I coincise con un'epoca d'oro per la contea, che negli anni 1120 raggiunse la sua massima estensione. Dopo la morte di Joscelin I nel 1131, il figlio Joscelin II di Edessa non si dimostrò all'altezza dei predecessori; la sua debole guida, la posizione geograficamente esposta della contea e le ambizioni su di essa dell'atabeg musulmano Zengi ne causarono quindi presto il crollo. Nel 1144, Zengi conquistò Edessa e tutta la parte orientale della contea; dopo la morte improvvisa dell'atabeg, Joscelin II riconquistò brevemente Edessa nel 1146, ma il suo esiguo esercito fu presto ricacciato indietro dal nuovo capo musulmano Norandino, che si spinse a conquistare anche le ultime fortezze rimaste agli edesseni.
La caduta della città, fino ad allora l'avamposto crociato posto più a est in Oriente, traumatizzò l'Europa del tempo, e fu il casus belli della seconda crociata, proclamata da papa Eugenio III il 1º dicembre 1145 con la bolla Quantum praedecessores. La seconda crociata si rivelò tuttavia un completo fallimento, in quanto fallì nell'obiettivo di riconquistare Edessa. Nel 1150 cadde anche il castello di Turbessel, ultimo baluardo cristiano della zona, mettendo quindi fine alla contea. Il conte Joscelin II, preso prigioniero da Norandino, morì in catene nel 1159; il figlio Joscelin III e la nipote Beatrice continuarono a proclamarsi conti di Edessa, ma invano, e il titolo infine si estinse.
Nonostante la sua classe dirigente fosse principalmente di origine francese e fedele alla chiesa latina, nella contea di Edessa la maggioranza degli abitanti era armena e siriaca di fede apostolica oppure giacobita, con la presenza di minoranze ortodosse e islamiche. Armeno fu anche il principale storico della contea, Matteo di Edessa, il quale stilò una cronaca in lingua armena, per poi morire durante la caduta della capitale nel 1144. L'economia edessena era prospera, ma fu duramente colpita dal continuo stato di guerra in cui venne a trovarsi la contea durante la sua esistenza.
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