Trong quá trình phát triển của lịch sử dân tộc Việt Nam, vùng đất Thuận Hóa - Phú Xuân - Huế có vị trí khá quan trọng. Những phát hiện khảo cổ gần đây cho thấy, con người đã sinh sống trên mảnh đất này trong khoảng thời gian từ trên dưới 4.000 năm đến 5.000 năm. Trong đó, các di vật như rìu đá, đồ gốm tìm thấy ở Phụ Ổ, Bàu Đưng (Hương Chữ, Hương Trà) có niên đại cách đây trên dưới 4.000 năm. Những chiếc rìu đá được phát hiện trên nhiều địa bàn khác nhau, đặc biệt tại các xã Hồng Bắc, Hồng Vân, Hồng Hạ, Hồng Thủy, Bắc Sơn (huyện A Lưới), Phong Thu (Phong Điền) có niên đại trên dưới 5.000 năm.
Di tích khảo cổ quan trọng gắn liền nền văn hóa Sa Huỳnh được tìm thấy lần đầu tiên tại Thừa Thiên Huế năm 1987 là di tích Cồn Ràng (La Chữ, Hương Trà) đã cho thấy chủ nhân của nền văn hóa này đã đạt đến trình độ cao trong đời sống vật chất lẫn tinh thần cách đây trên dưới 2.500 năm. Dấu ấn của nền văn hóa này còn được tìm thấy ở Cửa Thiềng (Phú Ốc, Tứ Hạ, Hương Trà) vào năm 1988. cùng với nền văn hóa Sa Huỳnh, các nhà khoa học còn tìm thấy những vết tích chứng tỏ sự hiện diện của nền văn hóa Đông Sơn ở Thừa Thiên Huế. Minh chứng là chiếc trống đồng loại 1 đã được phát hiện ở Phong Mỹ, Phong Điền năm 1994. Đây là một trong những di vật độc đáo của nền văn hóa Việt Cổ.
Theo các tư liệu xưa, từ hàng nghìn năm trước, Thừa Thiên Huế đã từng là địa bàn cư trí của những cộng đồng cư dân mang nhiều sắc thái văn hóa khác nhau. Tương truyền vào thời kỳ hình thành Nhà nước Văn Lang - Ân Lạc, Thừa Thiên Huế là một vùng đất của bộ Việt Thường. Tới đầu thời kỳ Bắc thuộc, vùng đất này thuộc Tượng Quận. Năm 116 trước công nguyên, quận Nhật Nam ra đời thay thế cho Tượng Quận. Sau chiến thắng Bạch Đằng lịch sử của Ngô Quyền (năm 938), Đại Việt giành được độc lập. Trải qua nhiều thế kỷ phát triển, Thừa Thiên Huế trở thành địa bàn giao thoa giữa hai nền văn hóa lớn của phương Đông với nền văn hóa của các cư dân bản địa. Với lời sấm truyền "Hoành sơn nhất đái, vạn đại dung thân" (một dải Hoành Sơn, có thể yên thân muôn đời), năm 1558, Nguyễn Hoàng xin vào trấn giữ xứ Thuận Hóa, khởi đầu cơ nghiệp của các chúa Nguyễn.
Từ đây, quá trình phát triển của vùng đất Thuận Hóa - Phú Xuân gắn liền với sự nghiệp của 9 đời chúa Nguyễn ở Đàng Trong. Sau 3 thế kỷ từ khi trở về với Đại Việt, Thuận Hóa là vùng chiến tuyến tranh giành quyền lực giữa Đàng Trong và Đàng ngoài, ít có thời gian hòa bình nên chưa có điều kiện hình thành những trung tâm dân cư sầm uất theo kiểu đô thị. Sự ra đời của thành Hóa Châu (khoảng cuối thế kỷ XV, đầu thế kỷ XVI) có lẽ chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn với tư cách là tòa thành phòng thủ chứ chưa phải là nơi sinh hoạt đô thị của xứ Thuận Hóa thời ấy. Mãi đến năm 1636, khi chúa Nguyễn Phú Lan dời phủ đến Kim Long, quá trình đô thị hóa trong lịch sử hình thành và phát triển của thành phố Huế sau này mới được bắt đầu. Hơn nữa thế kỷ sau, năm 1687, chúa Nguyễn Phúc Thái lại dời phủ chính đến làng Thụy Lôi và đổi tên thành Phú Xuân (ở vị trí tây man trong kinh thành Huế hiện nay), tiếp tục xây dựng và phát triển Phú Xuân thành một trung tâm đô thị phát đạt của xứ Đàng Trong. Tuy có lúc, Phủ Chúa dời ra Bác Vọng (1712-1723), nhưng khi Võ Vương lên ngôi lại cho dời phủ chính vào Phú Xuân và dựng ở "bên tả phủ cũ", tức góc đông nam kinh thành Huế hiện nay.
Sự nguy nga bề thế của thành Phú Xuân dưới thời Nguyễn Phúc Khoát đã được Lê Quý Đôn mô tả trong "Phủ biên tạp lục" năm 1776 và trong "Đại Nam nhất thống chí" với tư cách là đô thị phát triển thịnh vượng trải dài hai bờ châu thổ sông Hương, từ Kim Long - Dương Xuân đến Bao Vinh - Thanh Hà, Phú Xuân là thủ phủ của xứ Đàng Trong (1687-1774), rồi trở thành kinh đô của nước Đại Việt thống nhất dưới triều vua Quang Trung (1788-1801) và cuối cùng là kinh đô nước Việt Nam trong gần 1,5 thế kỷ dưới triều nhà Nguyễn (1802-1945), Phú Xuân - Huế, Thừa Thiên Huế đã trở thành trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa nghệ thuật quan trọng của đất nước từ những thời kỳ lịch sử ấy.
Năm 1858, liên quân Pháp - Tây Ban Nha nổ súng tấn công Đà Nẵng, mở đầu cho quá trình xâm lược của thực dân Pháp, tiếp đó là đế quốc Mỹ nhảy vào Việt Nam. Cùng với cả nước, nhân dân Thừa Thiên Huế đã trải qua hai cuộc kháng chiến chống ngoại xâm giành hòa bình, độc lập và thống nhất Tổ quốc với biết bao chiến tích và sự tích anh hùng.
Từ những năm thuộc Pháp cho đến ngày đất nước hoàn toàn thống nhất (năm 1975) tại Thừa Thiên Huế đã liên tục diễn ra những cuộc đấu tranh yêu nước mạnh mẽ, quyết liệt. Mảnh đất này là nơi hội tụ của nhiều nhà cách mạng trên đường cứu nước. Phan Bộ Châu, Phan Chu Trinh cùng nhiều nhân sỹ yêu nước khác đã từng hoạt động tại đây. Cũng tại nơi này, người thanh niên Nguyễn Sinh Cung (tức Nguyễn Tất Thành - Chủ tịch Hồ Chí Minh) đã sống gần 10 năm thời niên thiếu trước khi vào Nam bà ra đi tìm đường cứu nước. Năm 1916, Việt Nam Quang Phục Hội tổ chức khởi nghĩa trên quy mô nhiều tỉnh, vua Duy Tân xuất giá tham gia khởi nghĩa. Nơi đây là cái nôi của phong trào cách mạnh, nơi đào tạo ra những nhân tài, những nhà lãnh đạo kiệt xuất của Đảng và Nhà nước, các nhà hoạt động chính trị, xã hội, khoa học như Lê Duẩn, Phạm Văn Đồng, Võ Nguyên Giáp, Trần Phú, Hà Huy Tập, Nguyễn Chí Diểu, Phan Đăng Lưu, Hải Triều, Nguyễn Khánh Toàn... Tháng 7/1929, tỉnh bộ Đông Dương Cộng sản Đảng Thừa Thiên Huế được thành lập, tiếp đó đầu năm 1930, Tỉnh ủy lâm thời Đông Dương Cộng sản Liên đoàn ra đời. Đến tháng 4/1930, hai tổ chức này thống nhất thành Đảng bộ Đảng cộng sản Việt Nam tỉnh Thừa Thiên Huế lãnh đạo nhân dân tiến hành kháng chiến giải phóng dân tộc. Ngày 23/8/1945, với hào khí của "Cách mạng Tháng Tám", nhân dân Thừa Thiên Huế đã vùng dậy lật đổ triều đại nhà Nguyễn. Ngày 30/8/1945, người dân nơi đây lại thay mặt cả nước chứng kiến lễ thoái vị của Vua Bảo Đại, đánh dấu sự chấm dứt của triều đại phong kiến cuối cùng trong lịch sử Việt Nam, mở ra kỷ nguyên phát triển mới cho dân tộc.
Trong cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp, những địa danh như Dương Hòa, Hòa Mỹ... là nơi ghi dấu bao chiến công oanh liệt, vang dội khắp cả nước. Trong suốt 21 năm kháng chiến chống đế quốc Mỹ, Thừa Thiên Huế là một trong ba ngọn cờ đầu của cuộc chiến tranh nhân dân ở miền Nam, vì sự nghiệp giải phóng đất nước. Ngày 26/3/1975, Thừa Thiên Huế được giải phóng hoàn toàn, góp phần quan trọng vào công cuộc giải phóng miền Nam, thống nhất Tổ Quốc, cùng cả nước xây dựng chủ nghĩa xã hội.
Vượt qua những khó khăn sau chiến tranh, Thừa Thiên Huế đã không ngừng nỗ lực để bắt kịp nhịp độ phát triển của cả nước. Những bài học thành công và hạn chế đều kết tinh thành nghị lực, hành trang cho Thừa Thiên Huế bước vào kỷ nguyên đổi mới với tất cả niềm tin tưởng, quyết tâm xây dựng quê hương đàng hoàng hơn, to đẹp hơn, xứng đáng với công lao của tiền nhân đã dày công vun đắp nên mảnh đất anh hùng nhưng cũng rất đỗi hào hoa với những nét văn hóa đậm đà bản sắc dân tộc và một quần thể di tích được công nhận là di sản văn hóa của nhân loại.
Theo Nghị quyết 175/2024/QH15 ngày 30 tháng 11 năm 2024 của Quốc Hội về việc thành lập thành phố Huế trực thuộc Trung ương, thành phố Huế có 09 đơn vị hành chính cấp huyện, gồm 04 huyện, 03 thị xã và 02 quận; 133 đơn vị hành chính cấp xã, gồm 48 phường, 78 xã và 07 thị trấn.