根據記載，台北最早為原住民中凱達格蘭人（屬於平埔族）的生活地，明代初期開始有漢人來到此地。從17世紀初西班牙人佔領台灣北海岸開始，歷經荷治時期與鄭氏王朝，到清代初期以前，此地均荒蕪而未有大規模開拓，被統治者視為化外之地。1709年，泉州人陳天章、陳逢春、賴永和、陳憲伯、戴天樞合股立陳賴章墾號，向台灣府諸羅縣申請開墾大佳臘地方，成為台北盆地開墾活動的開端。「大佳臘」之後多寫作「大加蚋堡」，源自平埔族語「tagal」。

19世紀中葉，淡水河流域的物產貿易（特別是茶葉）興起，先是艋舺（今萬華）成為重要貿易據點，然後是大稻埕（今大同）後來居上，台灣經濟重心逐漸北移。此後官方決定在艋舺與大稻埕間的田野地，興建台北府城作為行政中心。1884年，台北府城城牆及5個城門正式落成。1885年台灣建省，劉銘傳擔任台灣省首任巡撫，開始建設大稻埕至基隆與新竹的鐵路，加強郵電、道路等基礎建設，並將台灣巡撫衙門及布政使司衙門設置於城內（現址為中山堂），台北市的雛形至此已初步建立。1894年，繼任巡撫邵友濂正式將省會由橋孜圖（今台中市）移至台北，從此逐漸成為台灣的政治中心。

1895年，台灣被割讓給日本。日治初期，仍以原有的兩座衙門作為台灣總督府，成為日本統理台灣的政治中心，直到1919年台灣總督府新廳舍（今總統府）落成為止。1900年起，日本人逐步拆除台北府城城牆及西門，以原台北城範圍內的區域（日人稱為「城內」）作為官方廳舍集中地，以及來台日裔的商業活動地帶。並利用拆除後的城牆原址闢築4條3線道路，興建自來水及下水道系統，並分階段進行「市街改正」計畫，街道的建築風貌略為西化；另外也新設公園綠地及新建其他公共建築，台北市逐漸具有現代都市的型態。日本於第二次世界大戰戰敗後，中華民國政府代表多國盟軍在當時的台北公會堂（今 中山堂）舉行受降儀式，日治時期劃下句點。

1945年至1949年隨著中華民國政府撤退來台的200萬軍民，以及1960年代眾多中南部民眾北上求學、工作的風潮，都使得台北市的人口快速增加、市民結構趨向多元化。過去在美援的挹注下，道路、住宅社區、學校等公共設施的新建工程也逐步進行；城市的已開發區域原先集中於舊市區西側，自1960年代末期起，也開始向東邊的大片田野地拓展。1970年代與1980年代為台北市的高度發展期，城市的商業重心也從此時開始逐漸向東移至東區，西區相對顯現出發展衰退的態勢；伴隨高度發展而來的是交通量的激增，最終造成嚴重的交通問題。1990年代之後，市區鐵路地下化、快速道路、捷運、公車專用道等交通建設陸續完成，相當程度地紓解了交通上的壓力；信義計畫區開始快速發展，市政府與市議會亦遷至該地；原本漸趨沒落的西區，西門町、大稻埕等地帶也開始進行局部改造、更新計畫。不過，如何兼顧傳統社區或商圈的整建，與原有特色的保留，仍是一大課題。目前工商團體和市民團體對都市更新計劃的推展非常關注，因為該政策的落實與效率，關乎台北市的百年大計。對地價的平抑、商務大樓及民宅的興建、市民與學子活動場所的增設，有著全面而直接的影響。