先秦時期
武漢的歷史可上溯至距今8000～6000年前的新石器時代早、中期，東湖放鷹台遺址即屬距今5000～6000年前的屈家嶺文化類型。黃陂區境內的張西灣城址為武漢地區迄今發現最早的城址，距今4000多年，興建於石家河文化早期。盤龍城位於武漢市黃陂區灄口街道境內，是公元前15世紀左右商代前期古城遺址，距今已有3500多年歷史，是長江流域發現的第一座商代古城，也是迄今中國發現且保存最完整的商代古城。
春秋戰國時期，以荊山為據點，武漢地區成為楚國興起的軍事和經濟中心。楚文化核心區，楚文王時著名的桃花夫人就葬在黃陂桃花廟。唐代詩人劉商的題黃陂夫人祠寫到：蒼山雲雨逐明神，唯有香名萬歲春。東風三月黃陂水，只見桃花不見人。
黃陂區地處武漢市北部，歷史文化悠久。 據考古發現證明，距今6000—4000餘年的新石器時代，以“三苗”氏族為主體的“苗蠻集團”星布於灄水乾支流域，歷經大溪文化時期、屈家嶺文化時期和石家河文化時期的更迭與積累，張西灣城址為武漢市迄今發現最早的城址，是新石器時代晚期中型城址聚落。區南的盤龍城，是長江流域迄今所發現的時代最早的古城。這座商代早期城址，在當時不僅是一個地域性的政治與軍事中心，而且是南方與北方的一個經濟和文化的交匯中心。這對於武漢三鎮的孕育與發展產生重大的影響。
秦漢時期
西漢時期，武昌為樊噲封地，樊噲孫樊建將樊噲墓遷葬於江夏（今武昌）靈泉山下，從漢代起，樊、李、杜、張、沈、曾、董、鄒八大家官府隱逸之士遷此隱居，形成靈泉古市，“形勝甲於一邑”。東漢末年，在今漢陽月湖附近築卻月城，是武漢歷史上第一座軍事城堡功能的城池，在軍事上有著重要的禦敵作用，也是“導財運貨，懋遷有無”（蔡邕《漢津賦》）的一大港市。
三國吳黃武二年（223年），孫權在黃鵠山（今蛇山）近江處修築夏口城，在夏口城內黃鵠磯處修築瞭望樓，取名黃鶴樓。西晉末到南北朝時期，大量人口南遷，使武漢地區的冶煉、制瓷、造船、紡織和貿易都有較大發展。南朝陳永定二年（558年），王琳在郢州城立蕭莊為皇帝，武漢第一次成為首都。
黃陂置縣於北周大象元年（公元579年），有1400餘年的建縣（區）史。曾為南司州州府駐地，蘇東坡在此留下：《次韻答賈耘老》發出“五年一夢南司州，故鄉不敢居溫柔。東來六月井無水，仰看古堰橫奔牛。”的感嘆。黃陂人傑地靈，文化璀璨。“九佬十八匠”遍布五湖四海，素有“無陂不成鎮”之說。
唐宋時期
雙鳳亭隋開皇大業二年（606年），改漢津縣為漢陽縣。漢陽這一地名開始出現。至此，江夏（武昌）和漢陽分別升為鄂州和沔州的州治，初步確立了雙城格局，成為長江流域商業重鎮和東南貢賦轉運中心。自唐以來漢陽特別是鸚鵡洲一帶是長江商船集散的中心，有“東南巨鎮”之譽。唐廣德元年（763年），特授侍御史穆甯為鄂州刺史兼鄂、岳、沔都團練使及淮西、鄂租庸鹽鐵沿江轉運使，以總東南貢賦，此舉拓展了武昌城的港口功能，促進造船業的發展。唐寶曆元年（825年），唐敬宗命宰相牛僧孺出任鄂州刺史、武昌軍節度使，領鄂、岳、蘄、安、申、光等6州。牛僧孺在鄂6年，整肅吏治，減輕民賦，頗有政聲，為唐宋時期鄂州商業的
繁榮和文化的發展奠定了良好的基礎。
武漢市黃陂區，起源於漢代，形成於隋唐的木蘭文化，《木蘭傳說》列入國家第二批非物質文化遺產。為紀念北宋理學家程顥、程頤出生地而修建於北宋末年的“雙鳳亭”，被喻為“二程”理學文化的萌芽地。
宋代，江夏的制瓷業尤為發達，當代發掘武昌東南宋代22座瓷窯群，其中以青白瓷（影青瓷）最具特色。南宋紹興四年（1134年），岳飛因功升任清遠軍節度使、湖北路荊、襄、潭州制置使，駐軍鄂州（今武昌），使武昌成為全國水師基地。元世祖至元十八年（1281年），武昌成為湖廣行省的省治，武漢首次成為一級行政單位的治所。元末，農民起義軍首領徐壽輝建立天完政權，遷都漢陽，年號太平；至正二十二年（1362年），陳友諒遷都武昌，次年，陳友諒戰亡，陳理在武昌繼位，陳友諒葬於蛇山之麓。
明朝時期
明洪武三年（1370年），朱楨受封楚王；次年，江夏侯周德興在武昌高觀山（今蛇山）南側建楚王府，歷時9年竣工，東西寬2里，南北長4里，占地8平方里，相當於當年的半個武昌城，是長江流域規模最為龐大的宮殿建築群。明成化年間，漢水改道，漢口從漢陽析出。
正德元年（1506年），漢口被定為漕糧交兌口岸，後又詔準衡、永、荊、岳及長沙等地的漕糧全在漢口交兌，漢口由此而成為湖廣漕糧儲存、轉運的中心。水運之便促使漢口商業及轉口貿易日益繁盛，萬曆時漢口鎮（商業中心）與景德鎮（瓷器）、佛山鎮（手工業）、朱仙鎮（版畫）並稱全國四大名鎮。當時漢口貨物山積，居民填溢，商賈輻輳，成為全國性水陸交通樞紐和中國內河最大港口。故有“貨到漢口活”一說，有“十里帆檣依市立，萬家燈火徹夜明”（吳琪詩）狀其景，享有“楚中第一繁盛處”美譽。
清朝時期
清初劉獻廷在《廣陽雜記》中稱“漢口不特為楚省咽喉，而雲貴、四川、湖南、廣西、陝西、河南、江西之貨物，皆於此焉轉輸。雖欲不雄於天下，而不可得也。天下有四聚，北則京師，南則佛山，東則蘇州，西則漢口。”清初至清中期，橫跨亞歐大陸的“中俄茶葉之路” 出現，源頭就在漢口，漢口茶葉出口額居全球第一，國內茶葉壟斷了世界茶葉市場的86%，而由漢口輸出的茶葉則占國內茶葉出口總量的60%，漢口被歐洲人譽為“茶葉港”和世界茶葉貿易之都。1858年8月26日，中英《天津條約》簽訂，增闢漢口為通商口岸，1861年3月20日，勘定租界地458畝，次日簽訂租約，是為漢口開外國租界之始。
此後，先後開闢了德、俄、法、日五國租界，漢口開始了由傳統商業市鎮向近代都會的轉型，以英國為首的各國外商經營長江航運和茶葉等農產品出口業務，漢口的對外貿易與上海並駕齊驅。1889年8月8日，清廷調兩廣總督張之洞改任湖廣總督，在其主政期間，大力推行洋務運動。在漢陽，創建了以漢陽鐵廠、漢陽兵工廠為代表的我國最早的鋼鐵工業、軍火工業基地，刺激了武漢近代工業興起和城市商品經濟的發展；在武昌，建成了以“布紗絲麻”四局為代表的民族輕紡工業基地湖北織布局，並開近代教育先河，大力興辦自強學堂、兩湖書院等新式學堂；在漢口，主持修建了蘆漢鐵路、後湖長堤，將漢口的面積擴大了幾十倍，使漢口真正變成了“大漢口”。在其督鄂的18年裡，奠定了武漢門類齊全的近代工業體系，使武漢以其優越的地理條件和獨特的經濟地位成為中國內地的首要經濟中心而名聞中外。
至1911年武漢有較大型官辦、民辦企業28家，資本額達1724萬元，居全國第二。20世紀初葉的10年間，漢口的對外貿易總額始終占全國外貿總額的10%左右，成為中國第二大對外通商口岸，是僅次於上海的第二大金融中心和工商業都會，形成“駕乎津門，直逼滬上”之勢。日本駐漢總領事水野幸吉在《漢口——中央支那事情》中寫到“與武昌、漢陽鼎立之漢口者，貿易年額一億三千萬兩，夙超天津，近凌廣東，今也位於清國要港之二，將近而摩上海之壘，使觀察者艷稱為東方之芝加哥”。從此，“東方芝加哥”名揚四海，成為人們對武漢的流行印象。
民國時期
1911年10月10日，辛亥革命首義於武昌，革命慘烈，宣布脫離清朝，成立中華民國，建立武昌起義軍政府，武漢成為革命中心。10月18日，革命軍和清軍在漢口、漢陽爆發陽夏戰爭。
黃陂黎家河人黎元洪1916年就任中華民國大總統，人稱“黎黃陂”，留下著名的漢口黎黃陂路，黎元洪是辛亥革命武昌首義的都督，也是中國歷史上惟一一個兩任大總統和三任副總統的人。他的最大歷史貢獻是介入武昌起義，並與眾多辛亥志士一起推翻二千餘年的帝制，走向共和。在黃陂有黎元洪故居，黎元洪廣場等遺蹟。
辛亥革命時期奮起救國的著名人物有藍天蔚、蔡濟民、喻育之（參與武昌首義），首義金剛吳醒漢等，武漢黃陂人為辛亥革命和中華民國建立，推翻封建王朝做出了巨大貢獻。1912年4月，孫中山訪武昌，對武漢給予了“武漢一呼，天下回應”和“民國開創，武漢實為首功”的評價。1923年2月7日，吳佩孚調動兩萬多軍警在京漢鐵路沿線鎮壓罷工工人，製造了震驚中外的二七慘案（二七大罷工）。19世紀後期到20世紀30年代，武漢對外貿易額42年位居全國第二，18年位居第三。孫中山在《建國方略》中寫道“武漢者，指武昌、漢陽、漢口三市而言。中國本部鐵路系統之中心。漢口更為中國中部、西部之貿易中心，又為中國茶之大市場。湖北、湖南、四川、貴州四省，及河南、陝西、甘肅三省之各一部，均恃漢口以為與世界交通唯一之港。至於中國鐵路既經開發之日，則武漢將更形重要，確為世界最大都市中之一矣。所以為武漢將來立計畫，必須定一規模，略如紐約、倫敦之大”。
1927年1月1日，國民政府在漢口開始辦公，外交、財政、交通、司法4部開始行使職權，將武昌、漢口和漢陽三鎮合組為京兆區，定名“武漢”，作為首都，2月21日，武漢國民政府正式開始運作。7月15日，汪精衛在武漢發動七一五反革命政變。8月7日，“八七會議”在漢口召開。9月，中共中央長江局正式設立。
1937年11～12月，武漢成為國民政府的戰時首都和全國抗戰的政治、軍事、經濟、文化中心。這時的武漢“處天下之中，依今天的形勢看來，隱然亦儼然的為中華民族精神所寄託”（葉劍英《目前戰局與保衛武漢》），周恩來在《辛亥、北伐與抗戰》中指出“武漢是中華民國的誕生地，是革命北伐時代的最高峰，又是全中華民族抗戰的中心”。12月25日，新四軍武漢軍部即新四軍第一個軍部誕生。1949年5月17日，武漢三鎮全部解放。24日武漢市人民政府成立，次日中國共產黨武漢市委員會正式成立。合武昌市、漢口市和漢陽縣為武漢市，由中央直轄，成為中華人民共和國歷史上設立的首個直轄市。
新中國時期
1951年11月，中央人民政府確定武漢為對外貿易口岸，武漢成為中南地區、西南乃至西北數省的對外貿易視窗。1982年10月，成為對外開放地區。1984年5月21日，國務院批准武漢為經濟體制綜合改革試點城市（即計畫單列市）。
1992年1月18日，鄧小平“南巡談話”第一站來到武昌。4月，武漢證券交易中心（漢櫃）建立，是當時全國最大的國債現貨交易市場及最大的資金拆借中心。5月，被批准成為沿江對外開放城市。其後，武漢在舊有的全國三大工業中心、三大交通商業中心、三大教育中心的基礎上，建成了新的全國三大製造業中心、三大科技開發中心、三大金融貿易中心，被認為在全國經濟中起著“龍腰”的作用。
