武汉地区考古发现的历史可以上溯到距今8000年—6000年前的早、中期,其考古发现有东湖放鹰台遗址的含有稻壳的红烧土、石斧、石锛以及鱼叉。市郊黄陂境内的张西湾古城遗址为4300年前古人类生活的重要遗存。是距今约3500年前的方国宫城。时期,武汉属管辖。
武汉地方建制始于西汉,为沙羡县地。东汉末年,在今汉阳先后兴建和鲁山城,在今武昌兴建。时刘表派为江夏太守,将郡治设在位于今汉阳龟山的“却月城”中,“却月城”遂成为武汉市区内已知的最早城堡。吴黄武二年(223年),东吴在武昌蛇山修筑夏口城,同时在城内的黄鹄矶上修筑瞭望塔,取名。南朝时,夏口扩建为,成为郢州的治所。
置江夏县和,分别以、为治所。唐时江夏(武昌)和汉阳分别升为和的州治,成为长江沿岸的商业重镇。江城之称亦始于隋唐。唐朝诗人曾在此写下“中吹玉笛,江城五月落梅花”,因此武汉自古又称江城。此后经宋以迄明、清,均为历代州府治所。
时武昌属鄂州,汉阳、汉口属汉阳军。南宋抗金将领驻防鄂州(今武昌)八年,在此兴师北伐。元世祖至元十八年(1281年),武昌成为的省治,这是武汉第一次成为一级行政单位(相当于现代的省一级)的治所。
,第六子被分封到武昌做楚王。由于成化年间汉水改道从龟山以北汇入长江,到嘉靖年间在汉水新河道北岸(凹岸)形成新兴的,奠定了的地理基础。明末清初,汉口与北京、苏州、佛山并称“”,又与、、佛山镇同称天下“”,成为“楚中第一繁盛处”,为全国性水陆交通枢纽,享有“”的美誉。
清八年(1858年),清政府与英国签订不平等条约《》,汉口被辟为对外通商口岸。咸丰十一年(1861年)3月,汉口正式开埠。老汉口镇的下游沿长江先后开辟了、、、和五国租界,这些租界独立于中国政府管辖之外,在界内分别设置工部局、巡捕房、领事法院(庭)等迥异于中国政治体制的管理机构。光绪二十五年(1899年),分汉水以北地置,治所即今汉口。至此,汉口与汉阳城区、武昌城区统称“三镇”。宣统三年(1911年)10月10日,首义于武昌,宣布脱离清朝,成立,建立,武汉成为革命中心。
民国元年(1912年),改江夏县为武昌县,废汉阳府留,改夏口厅为。民国三年(1914年),同属。据民国九年(1920年)5月16日《日日新闻》:当时汉口人口为40万人,汉阳8万人,武昌31万人。民国十三年(1924年),湖北省在武昌设立市政筹备处。民国十五年(1926年),改武昌县城区为(12月成立市政厅),夏口县与汉阳县城区并为。