اربیل شهری بسیار باستانی است که در زمان آرامی‌ها بنیان گذاشته شد. منطقهٔ اربیل در طی سده‌ها بخشی از ایران هخامنشی را تشکیل می‌داد و مدتی نیز به دست نیروهای اسکندر مقدونی افتاد. پس از آن اشکانیان و ساسانیان و ترک‌های عثمانی طی سده‌های پیاپی بر آن فرمانروایی کردند و ارگ اربیل نیز به دست کردها بنا شد.

جنگ گوگمل که در آن اسکندر مقدونی، داریوش سوم را در سال ۳۳۱ پ. م شکست داد، در جایی حدود صد کیلومتری غرب اربیل رخ داد.

در سدهٔ پنجم هجری زین‌الدین علی کوچک‌بن‌بگتگین از صاحب منصبان ترکمان امیر زنگی به خاطر شرکت در نبردهای آن امیر در کردستان، تملک نواحی‌ای را به مرکزیت اربیل به دست آورد. مظفرالدین گوکبوری فرزند زین‌الدین که توسط قایماز حاکم اربیل به نفع برادر جوانترش زین‌الدین یوسف بیرون رانده شده بود، پس از همکاری با صلاح‌الدین ایوبی در جنگ‌های صلیبی در ۵۸۶ هجری به اربیل آمد، وی عملاً به عنوان رئیس زنگیان به مدت چهل و چهار سال سراسر ایالت اربیل را در دست داشت، وی به امور عام‌المنفعه در اربیل اهتمام داشت، چندین مدرسه، خانقاه، بیمارستان و نوانخانه ساخت و موقوفات بسیاری بنا نهاد. گویا نخستین بار در زمان وی عید مولود نبی به‌طور رسمی برگزار شده‌است. در زمان وی دانشمندان و نویسندگان بسیاری به اربیل آمده‌اند، در همهٔ این کارها وزیرش که به مستوفی هولیر مشهور است وی را یاری می‌کرده، کتاب تاریخ هولیر نیز نوشته همان وزیر است. وی در کنار هولیر که همواره به عنوان شهری مسیحی شناخته می‌شد شهری تازه بنانهاد و هر دو شهر را به مراکز ثابت اسلامی تبدیل کرد، این فضا تا ۶۳۴ هجری که هولیر بر اثر یورش مغولان ویران شد ادامه‌یافت.[۱]

شهر امروزی اربیل بر روی تپه‌ای باستانی قرار گرفته‌است. بر روی آن تپه، دیوارها و بقایای یک دژ عثمانی به چشم می‌خورد. در سده‌های میانه شهر اربیل به یک کانون بازرگانی بر جادهٔ میان بغداد و موصل تبدیل شد و امروزه نیز با قرار داشتن در مسیرهای جاده‌ای و ریلی از اهمیت زیادی برخوردار است.

مجلس منطقهٔ خودگردان کردستان از سال‌ها پیش در شهر اربیل تشکیل می‌شد، ولی کنترل آن تا زمان شورش کردها در پایان جنگ خلیج فارس، عملاً در دست صدام حسین بود. در سال ۱۹۹۱ میان دو حزب اصلی کردها یعنی حزب دموکرات کردستان عراق و اتحاد میهنی کردستان جنگی درگرفت و مجلس نامبرده منحل شد. حزب دموکرات با کمک صدام حسین در سال ۱۹۹۶ اربیل را در دست گرفت. پس از سرنگونی صدام به دست نیروهای آمریکایی، در دهم آوریل ۲۰۰۳ اربیل شاهد جشن و سرور مردم در خیابان‌ها بود. پس از جنگ چندین بمب علیه نیروهای آمریکایی و کردها در شهر منفجر شده که شدیدترین آن انفجار بمبی در روز عید قربان در مقر هر دو حزب در شهر هولیر بود که در آن رویداد ۱۰۹ نفر جان باختند. این بمب‌گذاری را به گروه مسلح انصارالاسلام نسبت می‌دهند.