בזמן בניית אלהמברה (שמקורה במילה הערבית الْحَمْرَاء, אלחמראא', האדומה), הייתה גרנדה בירת הממלכה המוסלמית בספרד (שכונתה גרנדה) שהייתה מוקפת על ידי ממלכת קסטיליה הקתולית. מאז שנות השלושים של המאה ה-13, כשעלתה שושלת הנסריד לשלטון, הייתה גרנדה ממלכה וסלית כפופה להלכה לקסטיליה. למרות כפיפות זאת, ואולי בזכותה, שגשגה גרנדה בתקופה זו בתחומי האמנות, הספרות, והמדעים, והדבר סייע רבות לבוני אלהמברה בעיצוב המתחם.

ב-1248 החלה בניית אלהמברה על אחת הגבעות המקיפות את גרנדה, כשבעיר מלך מוחמד אבן אלהמאר. יורשיו של מלך זה המשיכו לבנות ולפאר את אלהמברה עד שנת 1354. המלכים משושלת זו גם הגדילו מאוד את המבצר שכבר היה קיים בגבעת אלהמברה, ובאתר נמצאים גם בתיהם של בכירי הממשל, מגוריהם של עובדי הארמון, בתי מלאכה, בתי מרחץ וכדומה.

לאחר שהקתולים כבשו סופית את גרנדה ב-1492 והפילו את שושלת הנסריד, הם החלו לשנות את אלהמברה ולהתאימו לטעמם. המלך קרלוס הראשון בנה באתר ארמון משלו בסגנון הרנסאנס במאה ה-16, ותוך כך הרס את רוב ארמון החורף. מלכי ספרד נוספים המשיכו שינויים שפגעו ביופיו המקורי של המתחם. רק במאה ה-19 החלו הספרדים לכבד את האוצר האדריכלי הזה. שיפוצים נרחבים התנהלו, ומאוחר יותר נפתח באתר מוזיאון.