İstanbul'un tarihi üç yüz bin yıl öncesine kadar uzanmaktadır. Küçükçekmece gölü civarında bulunan Yarımburgaz mağarasında yapılan kazılarda, insan kültürüne ait ilk izlere rastlanmıştır. Bu dönemde gölün çevresinde, Neolitik ve Kalkolitik dönem insanlarının yaşadığı tahmin edilmektedir. Çeşitli dönemlerde yapılan kazılarda, Dudullu yakınlarında Alt paleolitik çağ'a, ağaçlı yakınlarında ise, orta paleolitik ile üst paleolitik çağ'a özgü aletlere rastlanmıştır.

M.Ö.5000 yıllarından itibaren başta Kadıköy-Fikirtepe olmak üzere, Çatalca, Dudullu, Ümraniye, Pendik, Davutpaşa, Kilyos ve Ambarlı'da yoğun bir yerleşimin başladığı sanılmaktadır. Ama bugünkü İstanbul'un temelleri M.Ö. 7. yüzyılda atılmıştır. M.S. 4.yüzyılda imparator Constantin tarafından yeniden inşa edilip, başkent yapılmış; o günden sonrada yaklaşık 16 asır boyunca Roma, Bizans ve Osmanlı dönemlerinde başkentlik sıfatını sürdürmüştür. Aynı zamanda imparator Constantin ile hıristiyanlığın merkezlerinden bir olan İstanbul, 1453 yılında Fatih Sultan Mehmet tarafından fethedildikten sonra da Müslümanların en önemli kentlerinden biri sayılmıştır.

Roma(330-395), Bizans(395-1453) ve Osmanlı(1453-1922) imparatorluklarına başkentlik yapan İstanbul'un adı, Osmanlı devlet arşivi( Hazine-i evrak ) belgelerinde Asitâne, Âsitâne-i saadet, Âsbitane-i Âliyye, Belde-i Tayyibe, Dâr-ı saadet, Dâr'us Saltana, Dâr'us saltanat'il Âliye, Dâr'us Saltanat-us Seniyye, Dâr'ûl Hilâfe, Derâliye, Der-i Devlet, Der-i saadet, Dersaadet, Konstantiniyye, Konstantiniyye-i Mahrusi şeklinde geçer.

Bizantion dönemi:(M.Ö.660-M.S.324) Yunanistan'dan gelen Megara'lılar M.Ö. 680 yıllarında Marmara denizini geçerek İstanbul'a ulaştılar ve bugünkü kadıköy'de Halkedon adını verdikleri  bir kent kurdular. Körler ülkesi olarak da anılan Halkedon'un halkı tarımla uğraşıyordu. M.Ö. 660 lı yıllarda da Trak kökenli komutanları Bizans önderliğinde yola çıkan Megara'lıların bir kolu da bugünkü Sarayburnu'nun olduğu yerde başka bir kent daha kurdular. Efsanaye göre Delfi tapınağında ki kahinin öğüdüne uyarak burayı seçen Megaralı'lar, komutanlarının adından hareketle buraya Bizantion adını verdiler. Bu yörede Megaralı'lardan önce bazı Trak topluluklarının yaşadığı bilindiği için, Megaralı'lar ile yerli halkın kaynaştığı sanılmaktadır.

Tarihi kaynaklara göre, istanbul şehrinin en eski adı Buzantion, daha sonra ki telaffuzlara göre Byzantion dur.

Pek çok istilalara uğrayan Bizantion, M.Ö. 269 yılında Bithynialılar tarafından yağmalanarak ele geçirildi. M.Ö. 202 yılında Makedonyalıların istilasından korkan Bizantion, Roma'dan yardım isteğinde bulundu. Bu dönemden itibaren kentde Roma imparatorluğu etkisi başlamış ve M.Ö.146 yılında kent tamamen Roma'nın egemenliğine girmiştir. Önceleri idari olarak varlığını sürdüren kent, daha sonra Bitinya-Pontus eyaletinin bir parçası haline gelmiştir. Böylece 700 yıllık kent statüsü de sona ermiştir.

73 yılında Bizantion Roma'nın Bithynia-Pontus eyaletine bağlandı. İmparator Vespasianus kentin gelişimine katkı da bulundu. 193 yılına gelindiğinde Roma imparatoru Septimus Severus, Partların tarafını tutan Bizantion'u kuşatarak kenti yağmaladı ve surları da yıktırdı. Daha sonra ise surları yeniden inşa ettirip kenti de imar etti. Yeni sokaklar ve binalar yaptırdı. Hipodrom inşaatını başlattı. 269 yılında kent bu kez Gotların saldırısına uğradı. Zafer kazanan Gotlar, deniz kıyısına yakın bir alana sütunlarını diktiler. 313 yılında Nicomedialılar kenti ele geçirdiler. I. Constantinus Nicomedialılarla yaptığı savaşı kazanarak kenti geri aldı.

Roma imparatorluğu başkenti (324-395): Bizantion Roma'nın doğusunun yönetim merkezi olarak seçildi.Bu yeni konumu, kentin dünya kültürü ve siyaseti içinde ki önemli rolünüde belirlemiş oldu. I.Constantinus(324-337), Romalı soyluları Bizantion'a çağırarak kentin Romalı nüfusunu arttırdı. Yeni başkentin konumu yakışır bir imar hamlesi başlatıldı. Limanlar ve su tesisleri yeniden düzenlendi.Kent içi su dağıtım tesislerinin temelleri atıldı. Savunma amaçlı yeni sur yaptırıldı. Septimus Severius'un başlattığı hipodrum inşatı tamamlandı. Yüz bin kişilik hipodromun genişliği 117 metre uzunluğu ise 480 metreydi.Hipodrom duvarlarının üzeri çok sayıda heykellerle süslüydü. Bu heykellerin en önemlisi de at heykelleriydi. Kentin Latinler tarafından istila edilmesiyle bu at heykelleri, Venedik'e San Marco meydanına taşındı. Hipodrom'da ki[Sultanahmet meydanı] imparatorluk sarayı[Sultanahmet caminin bulunduğu alan] ve anıtsal ibadethaneler, Akropolis[Topkapı sarayının yapıldığı yer] yapıldı. Önceleri Nea(yeni) Roma adıyla anılan kenti, I.Constantinus kendi adıyla özdeşleştirdi. 11 mayıs 330 tarihinde ise kentin ismi Constantinopolis  olarak değiştirildi. Önce Aya irini, 360 yılında da Ayasofya kiliselerini yaptıran I. Constantinus kenti Hıristiyan aleminin en önemli merkezlerinden biri haline getirmiştir.

Bizans İmparatorluğu dönemi(395-1453): 476 yılında batı Roma imparatorluğunun yıkılmasından sonra Doğu Roma imparatorluğu, Bizans imparatorluğuna dönüşmüş ve İstanbul kenti de bu yeni imparatorluğun başkenti haline gelmiştir.

6. Yüzyılın ortaları, Bizans imparatorluğu ve İstanbul için yeni bir yükseliş döneminin başlangıcı olmuştur. İmparator I.Jüstinyen yönetiminde ki bu dönemde daha önce tahrip edilmiş olan Ayasofya bugünkü haliyle yeniden inşa edilmiş, 543 yılında kentde görülen ve nüfusun yarısının ölümüne neden olan veba salgınının izleri silinmiştir.

7.8. ve 9. yüzyıllar İstanbul için kuşatma yılları olmuştur. Yedinci yüzyılda Sasaniler ve Avarlar'ın saldırısına uğrayan kenti sekizinci yüzyılda Bulagarlar ve Arap müslümanlar, dokuzuncu yüzyılda ise Ruslar ve Bulgarlar kuşattılar. 1204 yılında kent, Haçlılar tarafından ele geçirildi ve yağmalandı. Bu işgal ve yağma sonrasında ortaçağın en büyük kenti olan İstanbul, 40.000-50.000 nüfuslu harap ve yoksul bir kente dönüşmüştür.

Bu dönemden sonra İstanbul devamlı fakirleşmeye ve küçülmeye başladı. Kentin zengin ve soyluları İznik'e taşınmaya başladı. Latin imparatorluğu sadece İstanbul ve yakın çevresinde egemenlik kurabildi. İznik(Nikia), Trabzon ve Yunanistan'da ki Epiros'da bir Bizans muhalefeti gelişti. 1254 yılına gelindiğinde Bizans imparatorluğu çepeçevre kuşatılmıştı. Bu arada Latin imparatorluğu çok fakirleşmiş, hatta imparator II.Baudouin, ısınmak için sarayın ahşap bölümlerini yakmaya başlamıştı. Nihayet 1261 yılında Palailogos hanedanı İstanbul'u tekrar ele geçirdi ve böylece İstanbul'da Latin dönemi sona ermiş oldu.

Osmanlı imparatorluğu dönemi(1453-1923): Kent, 1391 yılından başlıyarak Osmanlılar tarafından kuşatılmaya başlandı. 1396 yılında I.Bayezid(1389-1403), Karadeniz'den gelecek yardımları önlemek için kentin Anadolu yakasına bir hisar yaptırdı. Kenti almaya kararlı olan II.Mehmed de[fatih Sultan Mehmet](1451-1481), Bizans'a kuzeyden gelecek yardımları her iki taraftan Boğaz'ı tutarak önlemek için bu defa kentin Rumeli  yakasına Rumelihisarı'nı inşa ettirdi. İstanbul'un fethi hazırlıkları bir yıl önceden başladı. Kuşatma için gerekli olan çok büyük toplar döktürüldü. 16 kadırgadan oluşan büyük bir donanma meydana getirildi. Asker sayısı iki kat arttırıldı. Kuzeyden ve güneyden gelebilecek yardımları engellemek için tüm noktalar kontrol altına alındı.Cenevizlilerin elinde bulunan Galata'nın, savaş esnasında tarafsız kalması sağlandı. 2 Nisan 1453 tarihinde ilk öncü Osmanlı kuvvetleri İstanbul önlerinde görüldü. Böylece kuşatma başladı. İki aya yakın süren bu kuşatma dönemi, 29 Mayıs 1453 tarihinde sabaha karşı başlayıp, öğleden sonra kentin ele geçirilmesi ile sona erdi. Bu tarihden itibaren İstanbul, bir Osmanlı kenti oldu.

Fetihden hemen sonra şehrin kalkındırılması için, yeni iskan bölgeleri oluşturuldu. Bizans'ın son dönemlerinde görkemini yitirmiş olan kent de, öncelikle eskiden kalmış binalar ve surlar onarılmaya başlandı. Bizans alt yapıları üzerinde Osmanlı Kurumlarının binaları yükselmeye başladı. Büyük su sarnıçlarının da korunması sağlandı. Osmanlı kimliğine uygun bir gelişme gösteren İstanbul, arık imparatorluğun başkenti olmuştu.

Nüfusu arttırmaya yönelik bu iskan ve sürgünlerle oluşan mahalleler, daha sonra ki İstanbul idari yapısının temelini oluşturdu. 1459 yılında İstanbul, her biri farklı demografik özellikler taşıyan dört idari birime ayrıldı. Bunlardan biri, idarenin merkezinin olduğu suriçi, diğer üçüde sur dışında yer alan Bilad-i Selase olarak adlandırılan Eyüp[Büyük ve küçük çekmece, çatalca, Silivri dahil], Galata ve Üsküdar'dı. 1457 yılı sonunda, Eski başkent Edirne'nin uğradığı büyük yangın sonucu, şehre yeni göçmenler geldi ve şehir oldukça şenlendi. İstanbul, Fetihden 50 yıl sonra Avrupa'nın en büyük şehri haline geldi.

16. yüzyıla büyük bir şehir olarak giren İstanbul, küçük kıyamet olarak anılan 14 Eylül 1509 depreminde çok zarar gördü. Sekiz şiddetinde olduğu tahmin edilen ve artcı sarsıntılarla 45 gün süren depremde binlerce bina yıkıldı ve binlerce kişi öldü. İstanbul 1510 yılında Sultan II.Bayezid tarafından 80.000 kişinin istihdamıyla neredeyse yeniden kuruldu. Bu yüzden, günümüze gelebilen eserlerin çoğu bu dönemde yapılmıştır.

1520-1566 yılları arasında Kanuni Sultan Süleyman yönetiminde ki İstanbul, bir çok değerli esere ve izleri günümüze kadar ulaşan bir kent planına kavuşarak gelişmiştir. Bu dönemde özellikle Mimar Sinan imzalı birbirinden değerli çok sayıda yapı inşa edilmiştir. Veba salgını, yangınlar ve sellere rağmen Kanuni dönemi, İstanbul için tam bir yükseliş dönemi sayılmıştır.

lale devri olarak da anılan Nevşehirli Damat İbrahim paşa'nın sadrazamlığında ki 1718-1730 yılları, itfaiye teşkilatının kurulması, ilk matbaanın açılması ve çeşitli fabrikaların kurulmasıyla, İstanbul'un değişmeye başladığı yıllardır.

3 kasım 1839 da Topkapı sarayı'nın Gülhane bahçesinde okunarak halka ilan edilen Tanzimat fermanı ile İstanbul'da yeni bir dönem başlamıştır. Batılılaşma sürecinin hızlandığı bu dönemde, İstanbul'da; mimariden yaşam tarzına, eğitim kuruluşlarından sanayi kuruluşlarına kadar bir çok alanda aşamalar ve yenilikler  yaşanmıştır. 

Bu dönemde şehir, yeni alanlara doğru genişlemeye başladı. Suriçi Bakırköy yönünde, Galata ise Teşvikiye yönünde yayılırken, Boğaziçi'nde ise sarıyer taraflarında iskan hızlandı. Anadolu yakası ise bir taraftan Bostancı, diğer taraftan Beykoz'a doğru büyüdü. Bu yıllar, alt yapı ve kent hizmetlerinde de önemli gelişmelere sahne oldu. Haliç üzerine köprü yapılması, Tünel[eski metro], Rumeli demiryolu, kent içi deniz taşımacılığı yapan Şirket-i hayriye'nin kurulması, Şehremaneti[belediye] örgütünün ve diğer belediye dairelerinin kurulması, ilk telgraf hattının çekilmesi, zaptiye nezareti'nin kurulması ve ona bağlı karakolların açılması, Vakıf Gureba hastanesini açılması ve Atlı tramvay şirketi bu gelişmelerin sadece bazılarıdır.

23 Aralık 1876 'da I.Meşrutiyet ve 24 Temmuz 1908'de II.Meşrutiyet ilanlarına sahne olan ve halk arasında üç yüz on depremi denilen 1894 depreminde büyük zarar gören İstanbul, I.Dünya savaşının ardından 13 Kasım 1918 tarihinde itilaf devletleri donanmaları tarafından işgal edildi. 1923 yılında, Cumhuriyet'in ilan edilmesiyle birlikte Başkent hüviyeti de sona ermiştir.