DHCP协议的自动IP地址分配过程通常需要经过如下几个阶段：
初始阶段
当启动客户的TCP/IP组时，由于在IP网络中的每台机器都需要有一个地址，因此TCP/IP组与地址0.0.0.0绑定在一起。然后它将一个DHCP Discover信息包发送给它的本地子网。该信息包时发送给UDP端口67，也即DHCP/BOOTP服务器端口的广播信息包。
发现阶段
即DHCP客户机寻找DHCP服务器的阶段。DHCP客户机以广播方式（因为DHCP服务器的IP地址对于客户机来说是未知的）发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器，即向地址255.255.255.255发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这种广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应。
提供阶段
本地子网的每一个DHCP服务器都接收DHCP Discover信息包。每个接收请求的DHCP服务器都检查它是否有给请求客户的有效空闲地址。然后它以DHCP Offer信息包作为响应，该信息包包括有效的IP地址、子网掩码、DHCP服务器的IP地址、租用期限、以及其他的有关DHCP范围的详细配置。所有发送DHCP Offer信息包的服务器将保留它们提供的一个IP地址。在该地址不再保留之前，该地址不能分配给其他的客户。DHCP Offer信息广播发送给UDP端口68，也即DHCP/BOOTP客户端口。相应必须以广播方式发送，因为客户没有能直接寻址的IP地址。
选择阶段
即DHCP客户机选择某台DHCP服务器提供的IP地址的阶段。如果有多台DHCP服务器向DHCP客户机发来的DHCP offer提供信息，则DHCP客户机只接受第一个收到的DHCP offer提供信息，然后它就以广播方式回答一个DHCP request请求信息，该信息中包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。之所以要以广播方式回答，是为了通知所有的DHCP服务器，他将选择某台DHCP服务器所提供的IP地址。
确认阶段
即DHCP服务器确认所提供的IP地址的阶段。客户通常对第一个提议产生响应，并以广播的方式发送DHCP Request信息包作为响应。该信息包告诉服务器“是的，我想让你给我提供服务。我接收你给我的租用期限”。而且，一旦信息包以广播方式发送以后，网络中所有的DHCP服务器都可以看到该信息包，那些提议没有被客户承认的DHCP服务器将保留的IP地址返回给它的可用地址池。客户还可利用DHCP Request询问服务器其他的配置选项，如：DNS或网关地址。
重新登录阶段
以后DHCP客户机每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCP discover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCP ack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时（比如此IP地址已分配给其它DHCP客户机使用），则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP nack否认信息后，它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求新的IP地址。
更新租约阶段
当客户注意到它的租用期到了50%以上时，就要更新该租用期。这时它发送一个直接UDP信息包给他获得它的原始信息的服务器。该信息包是一个DHCP Request信息包，用以询问是否能保持TCP/IP配置信息并更新它的租用期。如果服务器是可用的，则它通常发送一个DHCP Acknowledge信息包给客户，同意客户的请求。
重新捆绑阶段
当租用期达到期满时间的近87.5%时，客户如果在前一次请求中没能更新租用期的话，他会再次试图更新租用期。如果这次更新失败的话，客户机就会试着与任何一个DHCP服务器联系以获得一个有效的IP地址。如果另外的一个DHCP服务器能够分配一个新的IP地址，则该客户机再次进入捆绑状态。如果客户机当前的IP地址租用期满，则客户机必须放弃该IP地址，并重新进入初始化状态，然后重复整个过程。
【说明】DHCP服务不仅可以在主机上配置，像路由器等设备中也可以提供这类服务，最常见的就是宽带路由器，通过它的DHCP服务同样可以为客户机提供自动IP地址分配，减轻服务器主机的负担。
