Первые люди стали появляться на территории, которую занимает современный город, около 30—25 тысяч лет до н. э. — Сунгирская стоянка. В третьем тысячелетии до н. э. здесь появляются волго-финские племена. В VI-VII вв. н. э. эту территорию осваивает финно-угорское племя меря. В IX-X вв. сюда стали проникать славяне, сначала ильменьские словени, а затем другие племена. В VIII-X вв. на холме, где позже был построен Успенский собор, располагался мерянский поселок. В 990 году Киевский князь Владимир Святославич (Владимир Красное Солнышко) основал на месте старого поселения город, который впервые упоминается в Ипатьевской летописи в связи с крещением местного населения: «в лето 6498-е (990 г.) поиде Володимер в землю Словенскую и страну Залесскую, в Суздальстей области и в Ростовстей, и постави тамо над рекою Клязьмою град, и нарече его первым своим именем Володимир, и созда церковь Пресвятыя Богородицы соборную: повеле же людей крестити повсюду и церкви ставити, даде же им первого епископа Феодора».
C 1108 года — укрепление города Владимиром Мономахом, как опорного пункта защиты Ростово-Суздальского княжества. Расцветом обязан князю Андрею Боголюбскому, который в 1157 перенёс столицу Владимиро-Суздальского княжества. Во Владимире и соседнем Суздале сложилась владимиро-суздальская школа живописи; в городе велось летописание. Значительный урон как общерусскому центру северных княжеств был нанесён в 1238 нашествием монголо-татар, которые впоследствии повторялись. В 1299 Владимир стал резиденцией русских митрополитов, что на некоторое время усилило его политическое значение среди русских земель и закрепило статус столицы Руси.
Однако к середине XIV века с возвышением Москвы, некогда окраинного города
Владимиро-Суздальского княжества, стал утрачивать свою роль. Символической вехой стал переезд в 1328 (при Иване Калите) в Москву митрополита Петра (а в конце XIV века и главной святыни — иконы Владимирской божьей матери). В 1382 Владимир и другие города Северо-Восточной Руси были разорены Тохтамышем. В 1441 город подвергся нападению татарского царевича Талыча и нижегородского воеводы Карамышева. В 1609 владимирцы восстали против ставленника Лжедмитрия II воеводы Вельяминова. В 1614 окрестности города были разорены войсками польского авантюриста Лисовского.
1719 — центр провинции, с 1778 — наместничества. В 1783—1785 во Владимире строится здание присутственных мест. 1796 — учреждение во Владимире главного и малого народных училищ. 1796 — Владимирское наместничество преобразовано в губернию. В ноябре 1797 открыта первая во Владимире типография. 1804 — учреждение во Владимире гимназии. В 1834 — открытие во Владимире первой губернской библиотеки. В 1838—40 во Владимире отбывал ссылку А. И. Герцен.
Через город проходила печально известная «Владимирка». 1847 — в городе основан драматический театр. 1861 — открытие железнодорожного движения по линии Москва-Владимир Московско-Нижегородской железной дороги. 1862 — основание губернского краеведческого музея. В 1866 городе окончено строительства водопровода. 29 ноября 1898 — создана Владимирская губернская учёная архивная комиссия. 5 декабря 1908 — заработала в городе первая электростанция.
Октябрь-ноябрь 1917 — во Владимирской губернии устанавливается Советская власть. 25 июня 1927 — во Владимире состоялся вечер с участием В. В. Маяковского. 14 января 1929 — Владимир входит в состав новообразованной Ивановской промышленной области. 5 марта 1932 — в городе начал выдавать продукцию завод «Химпластмасс» (ныне «Химзавод»). Май 1932 — в городе вступил в строй завод «Автоприбор». 14 августа 1944 — Владимир становится центром области. Декабрь 1944 — основание Владимирской областной библиотеки им А. М. Горького. 24 апреля 1945 — закончено строительство (с 1943) первой очереди Владимирского тракторного завода. 1950 — открыт государственный педагогический институт им. П. И. Лебедева-Полянского. 7 ноября 1952 — открыта первая троллейбусная линия. 1952 — открыт стадион «Торпедо». 1960 — закончено строительства арочного железобетонного моста через р. Клязьма. 1964 — открыт Владимирский политехнический институт.