Numerosos historiadores sitúan el origen de Santander en el PORTUS VICTORIAE IULIOBRIGENSIS que aparece mencionado en el año 26 a.C. en el marco de las Guerras Cántabras. Pocos datos históricos se tienen después de la desintegración del Imperio Romano. Con la invasión musulmana del siglo VIII y la llegada de población hispano-goda proveniente del sur se crea un primer monasterio en el cerro de Somorrostro sobre las ruinas de unas termas romanas, en donde quedaron depositadas las reliquias de san Emeterio y san Celedonio. Sobre este primer monasterio se edificaron varias iglesias que finalmente se convirtieron en catedral en 1754. En torno a ese núcleo religioso se creó un pequeño núcleo de población en la península existente entre la bahía y la ribera, y posteriormente un desarrollo urbano cuyo trazado estaba dividido en dos espacios, la Puebla Vieja, que se extendía de manera lineal sobre la parte superior de una colina, y la Puebla Nueva, que se crea en la Baja Edad Media al otro lado del arroyo de Becedo que mediaba entra ambas pueblas.

La primera referencia escrita de Santander procede de un privilegio de 1068 atribuido al rey Sancho II de Castilla mediante el cual se concede al Obispado de Oca los derechos de pasto, madera, etc. sobre varios puertos, entre los que se cita el 'puerto de San Emeterio' (portus Sancti Emetherii). En la Edad Media Santander se constituyó como villa de abadengo. En 1187 Alfonso VIII le concedió fuero con distintos privilegios aduaneros y comerciales, y formó parte de la Hermandad de las Cuatro Villas de la Costa del Mar junto con San Vicente de la Barquera, Laredo y Castro Urdiales. En 1352 Santander se documenta como villa de realengo. Sucesivas epidemias de peste diezmaron su población en los siglos XV y XVI. A ello se sumó la decadencia del comercio por el desvío de los productos castellanos hacia el puerto de Bilbao.

La recuperación comercial y demográfica de la villa se produce en el siglo XVIII con la apertura del Camino Real que conduce desde Reinosa hasta el puerto a través del cual se exportaban los productos castellanos, en especial, el comercio de las harinas. Santander se convierte desde entonces en el puerto de Castilla y, al mismo tiempo, en un centro de importación de productos coloniales. En 1755 el rey Fernando VI otorgó a Santander el título de ciudad. En 1796 el Ayuntamiento de Santander acordó integrarse en la provincia de Cantabria. La pujanza de la nueva ciudad la convirtió en capital de la nueva provincia marítima de Santander creada en 1801. Esta capitalidad se ratificó en el Real Decreto de 30 de noviembre de 1833 sobre la nueva división civil de territorio español en provincias. 

El despegue definitivo de la ciudad tiene lugar en el siglo XIX cuando Santander es elegida como lugar de veraneo por la aristocracia y la alta burguesía que viajan para recibir los terapéuticos baños de ola en el mar Cantábrico, lo que propició la creación de establecimientos hosteleros y una incipiente infraestructura turística. El primer anuncio promocional de las playas de El Sardinero se publicó en la prensa madrileña en 1849. El 15 de mayo de 1857 se funda el Banco de Santander.

En 1861 la reina Isabel II pasó unas jornadas veraniegas en las playas de la ciudad. Esta costumbre estival la continuaron a comienzos del siglo XX el rey Alfonso XIII y su esposa Victoria Eugenia. En agradecimiento a estas visitas, la ciudad de Santander regaló al monarca los terrenos de la península de La Magdalena, en donde se construyó el palacio del mismo nombre que fue residencia regia desde 1912 hasta 1930. En la actualidad el palacio es la sede de los cursos de verano de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo. Además del palacio y numerosos chalets y hoteles de familia, por esas mismas fechas se construyeron algunos de los edificios más célebres de la ciudad como el Gran Casino y el Hotel Real.

En febrero de 1941, cuando la ciudad todavía no se había recuperado de la Guerra Civil (1936-1939), se desató un pavoroso incendio que destruyó la Puebla Vieja y otras zonas urbanas de la ciudad. En total, ardieron 1 783 viviendas y desaparecieron 37 calles. La ciudad se reconstruyó lentamente con nuevos trazados urbanos y de acuerdo con el diseño de la arquitectura de posguerra. Al igual que el conjunto de la provincia, la ciudad conoció en los años sesenta un notable despegue del sector industrial. La Ley Orgánica 8/1981, de 30 de diciembre, de Estatuto de Autonomía para Cantabria, estableció Santander como capital de la nueva comunidad autónoma.