Els terrenys on s'assenta actualment el barri estaven negats d'aigua fins a mitjan segle xviii. La història de la Barceloneta està lligada al creixement i desenvolupament del port. El sòl que avui ocupa el barri s'ha anat creant lentament a partir de la construcció d'un primer dic a mitjan segle xiv i del primer port creat el 1687, que juntament amb l'illa de Maians (on més tard hi hauria la Duana i on actualment hi ha el Rellotge), van servir per a anar retenint i que s'anés afermant la sorra aportada pels corrents marins que ressegueixen la costa de nord a sud.

Els canvis polítics i econòmics que experimentà Catalunya en el Regne d'Espanya a la segona meitat del segle xviii expliquen la creació d'aquest barri en el sorral. La Guerra de Successió i la derrota de Catalunya tingueren com a conseqüència l'abolició legal d'institucions pròpies (polítiques, jurídiques, administratives, etc.) i la imposició d'una nova estructura política. A Barcelona s'aixecà la fortalesa de la Ciutadella, que comportà l'enderrocament previ d'una part del barri de la Ribera.

El 1715 un decret reial adjudicava 321 solars de la platja als habitants de les cases que havien estat enderrocades per a construir el fort de la Ciutadella, edificat després que Barcelona hagués estat conquerida per Felip V el 1714. En aquests terrenys s'hi podien construir habitatges segons el projecte del brigadier d'enginyers Joris Prosper van Verboom de 1719.[1] El reglament de la concessió donava preferència a persones amb alguna activitat relacionada amb el mar. Les ordenances prescrites en aquell decret no van ser acatades de manera estricta i la configuració final va ser la del projecte de l'enginyer Juan Martín de Cermeño de 1749.[2]

Quan es va crear aquest barri la ciutat es trobava en un moment de reactivació econòmica gràcies al desenvolupament de les manufactures cotoneres i el redreçament del comerç amb Amèrica, la qual cosa permeté que la població de la ciutat es dupliqués en 40 anys (1718-1758). Per aquesta raó es va voler endegar el port i els seus entorns, que s'havien anat omplint de barraques i magatzems desordenadament. Es va crear, doncs, una Junta d'Obres del Port i es decidí primer d'ampliar el port i tres anys més tard, el 1753, es va construir la Barceloneta per a resoldre els problemes d'habitatge de la ciutat. El rescabalament dels antics veïns de la Ribera mai no es va portar a terme.

Durant el segle xix la Barceloneta, com altres barris de Barcelona, tingué un desenvolupament industrial notable. S'hi instal·laren indústries metal·lúrgiques i mecàniques importants: la Maquinista Terrestre i Marítima (1856), els Tallers Nou Vulcà (1836), els Gasòmetres (1840), els Tallers Alexander (1849) i els Tallers Escuder (1872). Les fàbriques i tallers es feren al nord del barri, cosa que n'impedia en part l'expansió fins al Poblenou. Actualment aquest sector està ocupat per habitatges i instal·lacions construïdes per als Jocs Olímpics de 1992.

El pla de barris va projectar la rehabilitació de 57 finques i de places i carrers de la Barceloneta. Un dels edificis rehabilitats fou l'antiga Casa del Porró, de 1761. Aquest pla preveia que les actuacions dutes a terme estiguessin acabades a mitjan 2012.[3]

A l'estiu de l'any 2014 s'aixecà la polèmica amb la denuncia que fan els natius del barri sobre la especulació immobiliària lligada al turisme salvatge i massiu. Denuncien que des de fa molts anys per part dels diferents consistoris que hi ha hagut, s'ha intentat gentrificar la Barceloneta desplaçant així la població obrera que hi habita; aquest fet es fa evident a partir de l'any 1992.