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중부 대서양 연안 주 가운데 하나이다. 북쪽으로 이리 호와 뉴욕 주, 동쪽으로 뉴욕·뉴저지 주, 남쪽으로 델라웨어·메릴랜드·웨스트버지니아 주, 서쪽으로 웨스트버지니아 주의 팬핸들 지역과 오하이오 주에 접해 있다. 주도는 해리스버그이다.

유럽인이 당도한 무렵 이 지역은 델라웨어(또는 레니레나페)족, 서스쿼해나족, 쇼니족, 이로쿼이 부족 동맹의 4대 인디언 집단이 차지하고 있었다. 유럽인으로서는 스웨덴인(1643)과 네덜란드인(1647)이 처음 정착했다. 영국인이 이 지역을 장악한 것은 1664년이었으며, 1681년 영국 왕 찰스 2세가 이 지역에 대한 특허장을 윌리엄 펜에게 수여했다. 그뒤 1682년 윌리엄 펜의 지도 아래 민의와 종교적인 관용에 바탕을 둔 정치를 표방하는 퀘이커교도 식민지가 세워졌다. 그후 1세기 동안 인디언들은 유럽인 정착촌의 확장에 거세게 저항했는데 프렌치-인디언 전쟁(1754~63) 기간에 치루어진 많은 전투들이 펜실베이니아에서 벌어졌다. 펜실베이니아는 미국 독립전쟁 전야까지 지리적 요충지가 되었으며, 군사·경제·정치 활동의 중심지였다.

제1차 대륙회의(1774)와 제2차 대륙회의(1775~76)가 필라델피아에서 열렸으며, 이곳에서 독립선언문이 서명되었다. 필라델피아는 아메리카 식민지 동맹(1783~89)과 신생 미국의 임시 수도가 되기도 했다. 1861년 남북전쟁이 발발하자 펜실베이니아는 다시 군사활동의 중심지가 되었으며, 게티즈버그에서 북군이 남북전쟁의 승패를 가름하는 가장 결정적인 전투에서 승리를 거두었다. 전쟁이 끝나자 펜실베이니아는 경제·공업·인구 면에서 크게 성장하면서 상업 중심지로 부상했다.

앨러게니 벼랑과 앨러게니 산맥이 북동에서 남서방향으로 대각선을 그리며 주의 중앙을 가로지르고 북쪽과 서쪽으로 바위투성이의 고원지대가 이어지다가 이리 호 저지대로 들어가는 호숫가에서 끝난다. 남동쪽에는 필라델피아와 피드몬트를 둘러싼 비옥한 해안평야지대가 펼쳐지는데 이곳은 주에서 가장 생산성이 높은 농지이다. 주의 동쪽으로는 델라웨어 강과 그 지류가 흐르며, 주의 서쪽으로는 오하이오 수계가 이어져 있다. 강 너비가 넓고 수심이 얕은 곡류 하천인 서스쿼해나 강 유역은 주에서 가장 큰 부분을 차지한다.

기후는 대륙성으로 서풍이 탁월하며 계절적인 기온차가 큰 것이 특징이다. 연평균강우량은 991㎜이고, 북부의 연평균기온은 7월의 21℃에서 1월의 －4℃ 사이에 분포한다. 남부지역에서는 기온이 약간 더 높다.

인구를 구성하는 주요민족은 식민지시대에 정착한 영국인·독일인·스코틀랜드인·프랑스인·웨일스인·아일랜드인들과 주로 20세기에 이민온 이탈리아인·슬라브인 등이다. 펜실베이니아는 또한 퀘이커교도·암만파·메노파·모라비안교도·덩카드파 등 여러 종파의 신도들이 많은 곳으로도 유명하다. 주의 인구는 미국 전체인구증가율을 훨씬 밑돌 정도로 완만하게 증가해왔다.

도시화가 고도로 진행된 이 주에서 인구밀도가 가장 높은 곳은 필라델피아·델라웨어·앨러게니 군인데 앨러게니 군에는 피츠버그가 포함된다. 펜실베이니아는 미국에서 가장 번창하는 주 가운데 하나로 비옥한 농토, 상업적 가치가 높은 임야, 무궁무진한 석탄자원, 가항수로, 경제적 가치가 높은 입지조건 등이 그 번영의 기초가 되었다.

펜실베이니아에는 아직도 농업 인구가 많으며, 주의 전체면적 가운데 1/3 정도가 경작되고 있다. 주요농산물은 낙농제품·가금·식용동물·버섯·옥수수·건초·사과·포도 등이다. 세계적인 석탄 생산지이며 천연 가스, 철광석, 석회석, 은, 금, 구리, 코발트, 아연·소금 등의 광물도 많이 매장되어 있다. 펜실베이니아의 중추산업은 철강업이었지만 제조업의 부가가치 면에서 식품가공, 화학약품·기계류·전기기구·전자기구 제조업이 철강업을 능가한다. 또한 여전히 전국적으로 특수강의 생산량이 많은 주이다. 제조업이 고도로 다양화되어 있으며, 제조업계 고용인구 면에서도 전국적으로 상위에 속한다.

주의 3대 항구인 필라델피아·피츠버그·이리 항의 기능을, 델라웨어·서스쿼해나 강과 운하화된 내륙수로망의 여러 항구들이 보완한다. 펜실베이니아의 고속도로망은 전국적인 수준이며, 철도망은 주의 공업도시들과 함께 대서양 연안 중부지역들을 연결해준다. 주에서 가장 중요한 국제공항은 필라델피아와 피츠버그에 있다.

필라델피아와 피츠버그를 중심으로 활발한 문화활동이 전개되는 펜실베이니아에는 필라델피아 관현악단과 피츠버그 교향악단 등이 있으며, 1924년에 설립된 커티스 음악연구소는 세계적인 음악학교이다. 베슬리헴에서 벌어지는 바흐 합창단의 바흐 축제에서는 모라비아교도의 종교음악이 연주된다. 또 이곳에는 필라델피아 예술박물관을 비롯한 많은 박물관과 활동적인 무대예술단체가 있으며, 또한 뛰어난 20세기 작가들 중 다수가 이곳에서 배출되었다. 교육의 기회는 폭넓게 제공되고 있으며 필라델피아는 음악교육, 피츠버그는 과학교육의 중심지이다.