Lịch sử Hoàng thành Thăng Long gần như là lịch sử của chính đất nước. Mỗi triều đại đều để lại dấu ấn của mình trên mảnh đất này, chồng lên dấu ấn của triều đại trước.

Thời tiền Thăng Long: Tống Bình và Đại La

Đầu thời nhà Đường, vùng đất Hà Nội ngày nay là Tống Bình, thủ phủ của An Nam đô hộ phủ. Năm 863, quân Nam Chiếu từ Vân Nam chiếm thành và giữ trong ba năm. Năm 866, Cao Biền đánh chiếm lại, củng cố thành và đổi tên là thành Đại La – tiền thân của kinh thành Thăng Long.

Năm 931, Dương Đình Nghệ giải phóng thành Đại La. Năm 938, Ngô Quyền hạ thành, rồi đại thắng quân Nam Hán trên sông Bạch Đằng, mở ra kỷ nguyên độc lập. Tuy vậy, Ngô Quyền đóng đô ở Cổ Loa; các triều Đinh, Tiền Lê sau đó đóng đô ở Hoa Lư (Ninh Bình). Thành Đại La khi ấy được tu sửa, quay mặt về hướng nam – hướng về kinh đô Hoa Lư.

Năm 1010: Chiếu dời đô

Năm 1010, tại Hoa Lư, vua Lý Thái Tổ ban Chiếu dời đô, quyết định dời kinh đô về thành Đại La – nơi "ở giữa khu vực trời đất, được thế rồng cuộn hổ ngồi". Tương truyền khi thuyền vua tới chân thành, có rồng vàng bay lên, nên vua đổi tên thành là Thăng Long – "rồng bay lên".

Ngay trong năm 1010, Lý Thái Tổ khởi công xây Hoàng thành cùng hàng loạt cung điện: điện Càn Nguyên ở trung tâm, hai bên là điện Tập Hiền và Giảng Võ, cùng nhiều cung, lầu, các. Thăng Long thời Lý trở thành một kinh đô bề thế.

Thời Trần và Hồ

Nhà Trần tiếp tục dùng Thăng Long làm kinh đô, tu bổ và mở rộng cung điện. Qua ba lần kháng chiến chống quân Nguyên – Mông thế kỷ XIII, kinh thành bị tàn phá rồi được xây dựng lại. Cuối thế kỷ XIV, Hồ Quý Ly dời đô vào Tây Đô (Thanh Hóa), Thăng Long đổi tên là Đông Đô.

Thời Lê: Đông Kinh và điện Kính Thiên

Sau khởi nghĩa Lam Sơn, Lê Lợi lên ngôi năm 1428, Thăng Long được gọi là Đông Kinh. Thời Lê sơ, nhiều cung điện được xây mới; nổi bật là điện Kính Thiên – chính điện trên trục trung tâm, nơi thiết triều và cử hành đại lễ. Trục thần đạo đi từ Đoan Môn qua cửa Chu Tước, điện Thị Triều, điện Kính Thiên, điện Cần Chánh tới Hậu cung.

Thời Lê Trung Hưng, quyền lực thực tế nằm trong phủ chúa Trịnh ở bên ngoài Hoàng thành; điện Kính Thiên được dùng cho các nghi lễ quan trọng như lễ lên ngôi, ban chiếu.

Thời Nguyễn: thành Hà Nội kiểu Vauban

Năm 1802, vua Gia Long lên ngôi, đặt kinh đô ở Phú Xuân (Huế). Thăng Long trở thành trấn thành Bắc Thành. Năm 1805, Gia Long đổi chữ "Long" (rồng) thành chữ "Long" (thịnh vượng) và cho phá dỡ thành cũ, xây thành mới theo kiểu Vauban của Pháp, chu vi khoảng 1,7 km, có năm cửa: Đông Nam, Tây Nam, Đông, Tây và Bắc. Năm 1812, Cột cờ Hà Nội được dựng ở phía nam thành. Điện Long Thiên được xây trên nền điện Kính Thiên cũ.

Năm 1831, vua Minh Mạng lập tỉnh Hà Nội. Năm 1848, vua Tự Đức cho phá dỡ các cung điện thời Lê còn lại, đưa nhiều đồ chạm khắc về Huế; chỉ còn lại đôi rồng đá ở thềm điện Kính Thiên.

Thời Pháp thuộc và thời hiện đại

Sau khi chiếm Hà Nội cuối thế kỷ XIX, người Pháp phá phần lớn thành Hà Nội để xây doanh trại. Ngoại trừ Cửa Bắc và Cột cờ, phần còn lại của thành chỉ còn là di chỉ khảo cổ.

Từ năm 1954, khu Hoàng thành trở thành trụ sở của Bộ Quốc phòng. Trong kháng chiến chống Mỹ, Nhà D67 và hầm chỉ huy là nơi Bộ Chính trị, Quân ủy Trung ương đưa ra nhiều quyết sách lịch sử.

Đầu thế kỷ XXI, cuộc khai quật quy mô lớn ở 18 Hoàng Diệu làm lộ ra các lớp di tích từ thế kỷ VII đến XIX, dẫn đến việc UNESCO công nhận Di sản Văn hóa Thế giới năm 2010. Các cuộc khai quật vẫn đang tiếp tục, hứa hẹn tiết lộ thêm nhiều bí mật về kinh thành nghìn năm.