在繩文時(shí)代，位于現(xiàn)今京都市東北部的北白川地區(qū)和山科盆地的丘陵地區(qū)已經(jīng)有集落出現(xiàn)。到了彌生時(shí)代，平原地區(qū)也開始有集落出現(xiàn)。進(jìn)入5世紀(jì)后，渡來人貴族秦氏開始在京都居住，其在京都盆地興修水利，此為京都地區(qū)大規(guī)模開發(fā)之始。

奈良時(shí)代末期，桓武天皇為了擺脫奈良佛教寺院勢(shì)力的影響，于公元784年將首都從平城京（今奈良市）遷移到長(zhǎng)岡京（今長(zhǎng)岡京市）。然而僅過了不到10年，桓武天皇在和氣清麻呂的建議下，于公元794年將首都又遷到位于山城國(guó)的平安京（也就是京都市）。

平安京的選址參考了風(fēng)水思想，并且效仿中國(guó)唐代的京師長(zhǎng)安，是一座傳統(tǒng)的市坊制都市。平安京南北長(zhǎng)約5.2公里，東西長(zhǎng)約4.5公里，面積相當(dāng)于中國(guó)唐代京師長(zhǎng)安城的五分之一。

天皇居住的大內(nèi)里位于平安京的正北，以朱雀大路為中心，城市分為右京（又稱“長(zhǎng)安”）和左京（又稱“洛陽”）兩個(gè)對(duì)稱的部分。平安京堪稱是一座規(guī)模宏大且規(guī)劃嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臇|亞傳統(tǒng)型的計(jì)劃城市。

公元702年（大寶二年）日本再次派遣了遣唐使，回國(guó)時(shí)他們?cè)敿?xì)描述了中國(guó)長(zhǎng)安城的輝煌壯麗。以長(zhǎng)安城為模本，藤原京從羅城門向北的通道就是朱雀大路，寬達(dá)74米，到平城宮朱雀門大約有4公里的距離。朱雀大路左右有側(cè)溝，沿路種有柳樹、槐樹等樹木，形成一條林蔭路。

1864年，幕府軍隊(duì)和倒幕勢(shì)力在京都市內(nèi)發(fā)生激烈戰(zhàn)斗，是為禁門之變，京都市內(nèi)大片街區(qū)被焚毀。這也使得京都市中心現(xiàn)存的建筑多為幕末之后修建的建筑物。

1867年，京都郊外發(fā)生鳥羽伏見之戰(zhàn)，倒幕軍取得勝利，是決定戊辰戰(zhàn)爭(zhēng)局勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)役。1868年，日本的首都從京都遷移至東京，除了皇室及公家之外大量商人也都從京都遷居至東京。1921年，京都實(shí)施了其首個(gè)都市計(jì)劃事業(yè)，開始進(jìn)入現(xiàn)代城市規(guī)劃時(shí)代。

在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，京都市是日本城市中較少遭到美軍空襲轟炸的都市，因此京都市是日本少數(shù)仍然擁有豐富的戰(zhàn)前建筑的城市之一。為了降低空襲造成的損害，堀川通、御池通、五條通沿線的建筑被強(qiáng)制拆除，卻也提供了之后拓寬道路的空間。

正因?yàn)榕f市區(qū)保存較好，導(dǎo)致市中心很難修建新的道路和公園，使得京都市中心地區(qū)的道路面積率和公園面積率極低，并且都市更新也進(jìn)展較慢。1994年，京都的多處古跡被列入世界文化遺產(chǎn)。京都已成為日本具代表性的觀光都市和文化都市。