Вперше територію сучасної Гавани європейські колонізатори відвідали під час експедиції Себастьяна де Окампо в 1509 році. Згодом, у 1510 році прибули перші іспанські конкістадори з Гаїті, які розпочали завоювання Куби.

Гавану було засновано конкістадором Дієґо Веласкесом де Куельяром 25 серпня 1515 року в південній частині острова Куби, неподалік сучасного містечка Сурґідеро де Батабано (Surgidero de Batabanó).

Між 1514 і 1519 роками іспанцями були засновані поселення на північному узбережжі острова. Одне з них, засноване 1519 року, і розташоване на березі зручної природної гавані, і стало сучасною Гаваною.

Панфіло де Нарваес дав Гавані, шостому місту, заснованому іспанцями на Кубі, назву Сан-Крістобаль-де-ла-Гавана (Сан-Крістобаль — святий покровитель Гавани).

Гавана починалася як торговий порт і регулярно піддавалася нападам буканьєрів, піратів і французьких корсарів. 1555 року місто було розграбовано і спалено французьким корсаром Жаком де Соресом. Такі напади спонукали іспанську корону фінансувати будівництво перших фортець в головних містах — не тільки для протидії піратам і корсарам, але і для посилення контролю над торгівлею з Вест-Індією і для зменшення контрабанди.

Кораблі з усього Нового Світу спочатку доставляли свої товари в Гавану, і лише потім під конвоєм військових кораблів відправляли свої вантажі в Іспанію. Тисячі кораблів, зібраних у бухті міста, сприяли розвитку сільського господарства і кустарного виробництва, оскільки кораблі потрібно було забезпечувати продуктами харчування, водою та іншими товарами, необхідними для перетину Атлантичного океану.

20 грудня 1592 король Іспанії Філіп II надав Гавані статус міста. Тим часом тривали роботи по створенню або покращенню оборонних споруд міста.

Гавана значно розширилася в XVII столітті. Нові будівлі будувалися з найпоширеніших матеріалів на острові, переважно з дерева, поєднуючи різні іберійські архітектурні стилі і елементи архітектури Канарських островів.

1649 року смертельна епідемія, завезена з Картахени, торкнулася третини населення Гавани.

У середині XVIII століття в Гавані проживало понад сімдесят тисяч жителів, і це було третє за величиною місто в Америці (після Ліми і Мехіко), яке випереджало Бостон і Нью-Йорк. Протягом XVIII століття Гавана була найважливішим з іспанських портів, тому що тільки тут можна було переобладнати кораблі. До 1740 року тут була створена найбільша суднобудівна компанія Іспанії, яка володіла єдиним сухим доком у Новому Світі.

Місто було захоплене англійцями під час Семирічної війни. На світанку 6 червня 1762 британський флот, що складався з більш ніж 50 кораблів і більше ніж 11 000 військовослужбовців Королівського флоту і армії, прибув у кубинські води і здійснив висадку десанту східніше Гавани і захопив місто з суші. Менш ніж через рік після захоплення Гавани був підписаний Паризький мирний договір між трьома протиборчими державами, який завершив Семирічну війну. Згідно з умовами договору Британія отримала від Іспанії Флориду в обмін на повернення Гавани Іспанії.

Оскільки на початку XIX століття торгівля між країнами Карибського басейну і Північної Америки збільшилася, Гавана стала процвітаючим і модним містом. У театрі Гавани працювали найвидатніші актори епохи, а збільшення доходів зростаючого середнього класу привело до зведення нових дорогих особняків у класичному стилі. У цей період Гавану стали називати Парижем Антильських островів.

1837 року була побудована перша залізниця протяжністю 51 км між Гаваною і Бехукалем, яка використовувалася для транспортування цукру з долини Гуїнеса в гавань Гавани. При цьому Куба стала першою іспаномовною та п'ятою в світі країною, яка мала залізницю.

1863 року міські стіни були знесені, що дозволило збільшити місто. 1886 року скасовано рабство.

15 лютого 1898 року в бухті Гавани вибухнув і затонув американський панцерний крейсер «Мен», внаслідок чого загинуло 266 військових моряків. Хоча причина вибуху так і не була з'ясована, американські правлячі кола скористалися цим інцидентом для розв'язання іспансько-американської війни й окупації Куби.

1902 року Гавана стала столицею Республіки Куба.