En el moment del descobriment el 1524 per Giovanni da Verrazzano, la regió estava habitada per uns 5.000 aborígens de la tribu dels Lenape. Aquest explorador italià al servei de la corona francesa la va anomenar Nouvelle Angoulême (Nova Angulema).[1] La immigració europea va començar el 1614 amb colons neerlandesos. El 1626 el director de la colònia, Peter Minuit, va comprar l'illa de Manhattan als Lenape: segons la llegenda, la va pagar amb uns grans de vidre que tenien un valor de 24 dòlars. El lloc va ser rebatejat com Nieuw Amsterdam i es va especialitzar en el comerç de pells.[2] El 1664, els anglesos van conquerir la ciutat i la van rebatejar amb el nom de Nova York en honor del Duc de York i Albany.[3] Al final de la Segona guerra Anglo-Holandesa, els neerlandesos van guanyar el control de Surinam i, a canvi, els anglesos van passar a controlar Nova Amsterdam. Cap a l'any 1700 la població lenape s'havia reduït a 200 habitants.[4]

La ciutat de Nova York va guanyar importància com a port comercial sota l'Imperi Britànic. El 1754 ja s'hi va fundar la primera casa d'estudis de la ciutat, la Universitat de Colúmbia.[5]

Durant la Guerra d'Independència dels Estats Units la ciutat va emergir com a escenari d'una sèrie d'importants batalles conegudes com «la campanya de Nova York i Nova Jersey». Acabada la contesa, el Congrés Continental es va reunir a Nova York i, el 1789, el primer president dels Estats Units, George Washington, va ser presentat en el Federal Hall de Wall Street.[6] Nova York va ser la capital dels Estats Units fins a l'any següent.

Al segle xix, la immigració i el desenvolupament van transformar la ciutat. Una visionària proposta de desenvolupament, el Commissioners' Plan of 1811, va expandir la xarxa urbana per tota l'illa de Manhattan, i l'obertura el 1819 del Canal d'Erie va connectar el port atlàntic amb els vastos mercats agrícoles de l'interior d'Amèrica del Nord.[7] L'any 1835 la ciutat de Nova York havia sobrepassat Filadèlfia com la ciutat més gran dels Estats Units. La política local havia caigut sota el domini del Tammany Hall, un sistema de clientelisme polític al qual donaven suport els immigrants irlandesos.[8] Alguns membres de l'antiga aristocràcia mercantil van contribuir a l'establiment del Central Park, el qual es va convertir en el primer parc paisatgístic d'una ciutat nord-americana l'any 1857. D'altra banda, s'esdevingué un important moviment abolicionista a Manhattan i Brooklyn, i encara que a Nova York hi havia esclaus durant la dècada de 1820, durant la següent Nova York es va convertir en el centre d'activisme abolicionista del nord del país.

Entre el 13 i el 16 de juliol de 1863 l'oposició al servei militar durant la guerra civil nord-americana (1861-1865) va provocar una sèrie de manifestacions violentes conegudes com a Draft Riots o Draft Week; aquests esdeveniments són considerats com un dels pitjors aixecaments civils de la història nord-americana.[9] El 1898 es va formar la ciutat moderna de Nova York amb l'annexió a Manhattan de Brooklyn (fins llavors una ciutat independent) i municipalitats d'altres districtes gràcies, a projectes com el pont de Brooklyn.[10] La inauguració del metro el 1904 va ajudar a unir la ciutat. Durant la primera meitat del segle xx es va convertir en un centre mundial per a la indústria, el comerç i les comunicacions.

Els anys 20 la ciutat va ser la principal destinació dels afroamericans durant l'anomenada «gran migració» des del sud nord-americà. Cap al 1916, Nova York era la llar de la diàspora urbana africana més gran de l'Amèrica del Nord. El renaixement de Harlem va florir durant l'era de la prohibició, coincidint amb una explosió econòmica que va impulsar la construcció de molts gratacels. Nova York es va convertir en la ciutat més poblada del món el 1948, quan superà Londres, que havia ocupat el primer lloc durant més d'un segle. Durant els anys de la Gran Depressió, Fiorello Laguardia va ser elegit alcalde, cosa que va propiciar la caiguda del Tammany Hall, després de vuitanta anys de poder.[11]

La immigració europea i la tornada dels veterans de la Segona Guerra Mundial hi van fer un gran desenvolupament econòmic i van impulsar la construcció d'habitatges a l'est de Queens. Nova York va emergir de la guerra com la principal ciutat del món, amb Wall Street liderant l'ascens dels Estats Units com a potència econòmica dominant, la Seu de les Nacions Unides (construïda el 1952) -que demostra la influència política de Nova York- i l'ascens de l'expressionisme abstracte a la ciutat, que desbanca París del cim del món de l'art.[12] En els anys 60 la ciutat va patir problemes econòmics i hi augmentà de la taxa de crims i el racisme, els quals hi van assolir un màxim durant la dècada següent.

En la dècada de 1980 el ressorgiment de la indústria financera va millorar la salut fiscal de la ciutat. Cap al 1990, les tensions racials s'havien calmat, els índexs criminals havien caigut dràsticament i grans onades d'immigrants hi van arribar des de l'Àsia i l'Amèrica Llatina. Van emergir nous sectors com ara Silicon Alley (negocis d'Internet) en l'economia de la ciutat.

La població de novaiorquesos va assolir el seu màxim de tots els temps al cens del 2000.

La ciutat va ser un dels objectius dels atemptats de l'11 de setembre de 2001. En aquests atacs suïcides hi van morir gairebé 3.000 persones. Dinou activistes de la xarxa terrorista Al-Qaida[13] van segrestar quatre avions de passatgers, dos dels quals -el Vol 11 d'American Airlines i el Vol 175 d'United Airlines- els van estavellar contra les Torres Bessones del World Trade Center, la qual cosa en provocà l'ensorrament dues hores després. Un altre avió (Vol 77 de American Airlines) va impactar contra el Pentàgon, a Virgínia, i el quart (Vol 93 d'United Airlines) es va estavellar en camp obert a Shanksville (Pennsilvània), després que els passatgers i la tripulació intentessin de recuperar-ne el control.

La Freedom Tower s'està construint al mateix lloc en el qual hi havia les Torres Bessones; se n'espera l'acabament per l'any 2012.[14]

Nova York està patint caigudes contínues dels preus immobiliaris així com nivells elevats d'embargaments d'habitatges, principalment a Queens i Brooklyn.[15][16]