Il nucleo abitato nacque attorno agli inizi del XX secolo. Da quando, cioè, furono costruite le ferrovie La Paz-Guaqui (1904), La Paz-Arica (Cile) (1904) e la Bolivia Railway, le quali transitavano tutte per la zona sovrastante La Paz. I lavoratori addetti alla costruzione, alla manutenzione, al cambio e il capo-stazione vivevano in quel luogo.

Anche gli aviatori iniziarono a frequentare il luogo da quando venne costruita la pista di atterraggio. Nel 1935 due compagnie locali, la Braniff e la Panagra, operavano voli a partire da quella pista. Il governo di Enrique Peñaranda (1940-1943) mise in scena la prima parata militare nella zona della base aerea costituita presso la pista. Gli abitanti di La Paz salirono quindi a El Alto per prendere parte alla dimostrazione.

I primi insediamenti, a partire dagli anni quaranta, furono nell'attuale quartiere centrale di La Ceja con la migrazione di ex-contadini ed ex-minatori provenienti da villaggi poveri dell'altipiano, che intendevano avvicinarsi alla città di La Paz. A partire da quel periodo, l'allora proprietario di quella zona, Julio Téllez García, cominciò a vendere i lotti di terreno a 0,50 centavos (centesimi di Boliviano).

Il problema più importante riguardava la carenza di acqua potabile che veniva trasportata in bidoni di latta dalla zona Munaypata di La Paz. L'acqua costituiva addirittura merce di scambio e poteva essere barattata, ad esempio, con una tazza di caffè presso la stazione ferroviaria. Molti capirono la centralità del problema, tra i quali Enrique Hertzog, candidato per il congresso, che, non appena venne eletto, fece portare carri pieni di acqua, come promesso in campagna elettorale.

Nel 1952, quando i dissidenti del regime militare comandato da Hugo Banzer erano circondati dai militari, i minatori di Milluni passarono per La Ceja e dirottarono l'esercito appoggiando quindi la rivoluzione.

Nel 1957 si costituì il Consiglio Centrale dei Residenti che portò alla costituzione della Quarta Sezione della Provincia di Murillo e al riconoscimento di El Alto come capoluogo che avvenne il 6 marzo 1975.

I quechua che abitavano la zona, chiamarono il luogo Alaj Pacha (terra in cielo). Successivamente venne chiamata Cruz Pata (con la croce sopra) per il monumento dedicato al Sacro Cuore di Gesù. Venne poi chiamata Altupata Marka (villaggio di sopra).

Considerata per decenni una città dormitorio, nel 1984 El Alto divenne ufficialmente un municipio. Il 26 settembre 1988, la legge 561 riconobbe a El Alto il rango di città.

La diocesi di El Alto, creata su disposizione del Papa Giovanni Paolo II nel 1994, fissa come giurisdizione le seguenti province del dipartimento di La Paz: Los Andes, Ingavi, Manco Kapac, Omasujos, Camacho, Muñecas e parte di Murillo. Si tratta del primo riconoscimento della città come ideale capitale del popolo andino della Bolivia.

El Alto, nel 2003, fu al centro della Guerra del Gas. Si trattò di violenti proteste represse con la legge marziale, promulgata il 12 ottobre 2003, che portò a decine di morti. A seguito di ciò, Gonzalo Sánchez de Lozada, l'allora Presidente della Repubblica, oggi accusato di genocidio e massacro, si dimise e si esiliò negli Stati Uniti.

Anche nel 2005 gli alteños si sono mobilitati, con le proteste che hanno portato alle dimissioni del successore di Gonzalo Sánchez de Lozada, Carlos Mesa. Gli abitanti di El Alto hanno manifestato per la nazionalizzazione degli idrocarburi. Decine di migliaia di alteños, guidati da Evo Morales, hanno marciato per La Paz ed El Alto bloccando strade e paralizzando la città per giorni costringendo Mesa alle dimissioni. Il successore, Eduardo Rodríguez Veltzé, è stato nominato dal congresso, con il solo compito di indire nuove democratiche elezioni; a causa della paralisi della capitale, il congresso è stato costretto a riunirsi a Sucre, a circa 700 km di distanza.

Si è quindi proceduto a nuove elezioni che hanno portato la poltrona di presidente al leader delle proteste partite da El Alto, Evo Morales, il primo indigeno eletto a capo dello stato.