La historia de Cádiz es la propia de una ciudad marcada por su estratégica situación militar y comercial, a caballo entre el océano Atlántico y el mar Mediterráneo. Se trata de uno de los asentamientos fenicios más antiguos de occidente.[1]​ Desde su fundación por los tirios, según la tradición clásica ochenta años después de la guerra de Troya (1104 a. C.),[1]​[2]​ fue una ciudad volcada al mar y al comercio. De ella partió Aníbal para la conquista de Italia[3]​ y el propio Julio César le concedió el título de civitas foederata al Senado romano. La ciudad alcanzó una gran prosperidad en la época romana. Se construyeron anfiteatros, acueductos y se convirtió en la segunda ciudad más poblada del Imperio en Occidente durante un breve período. Durante esta época vivían en la ciudad más de quinientos équites,[4]​ rivalizando con Padua y la misma Roma.[4]​

Durante las crisis del siglo III del Imperio romano, la misma caída de este y las conquistas visigodas, la ciudad entró en un declive importante; entrando en una época oscura y perdiendo la capitalidad de provincia y su importancia comercial y estratégica. El derrumbamiento de las redes comerciales del Imperio, tan necesarias para Gades como para cualquier urbe costera, hizo la mayor parte. El estilo de gran ciudad abierta de la antigüedad dio paso lentamente a una ciudad amurallada más pequeña, de estilo común en la Edad Media. Desesperados por la necesidad económica, muchos de estos antiguos habitantes de Gades se vieron forzados a renunciar a derechos básicos para recibir protección de los grandes terratenientes y partir a pueblos del interior; por ejemplo a Asido Caesarina Augusta. Los primeros se convirtieron en una clase de ciudadanos medio libres llamados colonus.

La ciudad fue conquistada por los bizantinos en el año 522, por los visigodos en el 620 y de nuevo conquistada por las tropas de Tariq Ibn Ziyad en el 711, tras la batalla del Guadalete. Durante esa época es demolida la estatua de Hércules, en el templo de Hércules.

Según el De itinere frisonum fue saqueda por un grupo de cruzados frisones que se dirigian a Tierra Santa como parte de la Quinta Cruzada en 1217.[5]​ La conquista de Cádiz se engloba en la reconquista del Guadalquivir (1243-1262),[6]​ incorporándose en 1264 a la corona de Castilla,[7]​ cuando la ciudad pertenecía al Sultanato benimerín. La llegada de Alfonso X a Cádiz supone el resurgir de la ciudad, en la que el monarca ve la puerta de entrada para consumar el fecho de Allende.[8]​ Entre los privilegios entregados por el monarca castellano estaba un amplio alfoz, beneficios fiscales, la concesión del título de ciudad, el establecimiento de una sede episcopal y, sobre todo, el monopolio del comercio con África, que se mantendría en la ciudad hasta inicios del s. XVI[9]​ y que la dotaría de una protoburguesía con grandes lazos con Génova[10]​ y de las herramientas necesarias para situarse como punto inexcusable en el comercio europeo, que servirían de base al posterior esplendor alcanzado con el descubrimiento de América.

No es hasta la Reconquista cuando se instauran en la bahía de Cádiz los astilleros reales de la Corona de Castilla y el comienzo de la era de los descubrimientos, cuando resurge la ciudad con gran impulso. De sus puertos partieron numerosos descubridores, como Cristóbal Colón o Álvar Núñez Cabeza de Vaca,[11]​ y conquistadores[12]​ en la época colonial, que trajeron más de 10 000 esclavos a la ciudad.[13]​ Esto la enriqueció y posibilitó, siglos después, la creación de una sociedad burguesa, liberal y revolucionaria. Como ciudad que tuvo el monopolio comercial con América, fue sede de la Casa de Contratación y de la Flota de Indias desde el 12 de mayo de 1717 cuando Felipe V firma el decreto para el traslado de la Casa de Contratación de Sevilla a Cádiz, entonces la ciudad rondaba los 30 000 habitantes. En el año 1766 Carlos III promovió definitivamente la emancipación de la Isla de León con la fundación y nombramiento del primer consistorio en la nueva villa independiente mediante Real Decreto con el nombre de Villa de la Real Isla de León. En el censo de 1787 la ciudad alcanzaba los 71 080 habitantes.

Entre 1810 y 1812 fue asediada por las tropas napoleónicas mientras se redactaba la primera constitución española, promulgada en 1812, durante la Guerra de la Independencia Española.[14]​ Durante este conflicto armado, Cádiz se convierte en el refugio de los mandatarios políticos españoles de la época. Durante este periodo de la Guerra de Independencia la ciudad y la Isla de León alcanzaron los 115 000 habitantes entre residentes, refugiados y tropas allí estacionadas.

En decadencia, después de su implicación en la Guerra de la Independencia y hundida tras la pérdida de Cuba, la ciudad no paró de crecer en población (beneficiándose en este sentido del éxodo rural, sobre todo proveniente de La Janda), lo que provocó un periodo de desarrollo urbano importante.[15]​ Este se mantendría hasta inicios de los años noventa y sobre todo a partir del periodo 1996-2010, periodo en el que alrededor de 20 000 gaditanos han abandonado la ciudad. Hasta ahora no ha recuperado su importancia en el ámbito estatal.

En la historia reciente cabe destacar la importancia de la ciudad durante la Guerra Civil como base de apoyo al bando sublevado. Posteriormente, en 1947, destaca la explosión de un polvorín; cuya detonación se oyó al menos hasta una distancia de 120 km, en isla Cristina.[16]​ Desde la segunda mitad del siglo XX, se acometen obras de ingeniería para ampliar y mejorar el acceso a la ciudad; en 1969 se inaugura el Puente José León de Carranza que conecta con Puerto Real, en 2002 concluyó el soterramiento del ferrocarril y en 2015 se inauguró el segundo puente que cruza la bahía, el Puente de la Constitución de 1812.

En el año 2003 el Ministerio de la Presidencia le concedió, mediante real decreto 1688/2003, una Placa de Honor de la Orden del Mérito Constitucional.[17]​ En 2012 Cádiz acogió diversos eventos para conmemorar el bicentenario de la Constitución, entre ellos la Cumbre Iberoamericana de Jefes de Estado.