古属吴、越、楚。南朝陈祯明元年（587）置钱唐郡。隋开皇九年（589）废钱唐郡，置杭州。五代后梁开平元年（932）建吴越国，定都杭州，时称西府。北宋复降为州。南宋建炎三年（1129）宋室南渡，以杭州州治为行宫，升杭州为临安府。绍兴二年（1132）南宋正式定都临安。元灭南宋，于至元十五年（1278）改为杭州路。明改杭州路为杭州府，清仍之。民国元年（1912）废杭州府，置杭县，属浙江省钱塘道。民国十六年（1927）废道为省、县二级，同年5月划杭县所属城区等地设杭州市。
1949年5月杭州解放后，初仍承民国市、县并存体制。1949年全市境域面积为252.835平方公里。1951年12月，杭县划属杭州市，1952年11月又改省直属，1957年再次划属杭州市，全市境域面积增至1155.6平方公里。1958年12月，萧山、富阳县划属杭州市，全市境域面积增至3507.79平方公里。1960年6月，桐庐、临安县划属杭州市，全市境域面积增至9645.64平方公里。1963年5月，建德、淳安县划属杭州市，全市境域面积增至16461.24平方公里 。七十年代萧山、余杭等县围垦钱塘江江涂，至1985年底，全市境域面积增至16596平方公里。
1996年5月9日，省委、省政府决定，即日起扩大杭州市区行政区划范围，将原属萧山市的浦沿镇、长河镇、西兴镇和余杭市的三墩镇、九堡镇、下沙乡（包括围垦地区）成建制地划入杭州市区。浦沿、长河、西兴和三墩镇划入西湖区，九堡镇、下沙乡（包括围垦地区）划入江干区。
1999年，杭州市新建4个街道、1个镇、160个居民区，撤销7个街道、1个乡、241个居民区、34个行政村,2个居民区、14个行政村更名。至1999年末，在杭州市行政区划范围内，有县级市5个、县2个、市辖区6个，建制镇140个、乡94个、市区街道办事处30个，居民区1034个、行政村4626个。
2000年，杭州市新建40个社区、49个居民区、3个行政村，撤销107个居民区、7个行政村，3个行政村更名，6个居民区更名。至2000年末，在杭州市行政区划范围内，有县级市5个、县2个、市辖区6个，建制镇140个（其中市辖镇115个，县辖镇25个）、乡94个、城区街道30个，社区40个，居民区985个（上年为1043个），行政村4622个。全市土地面积16596平方千米，其中市区682.85平方千米。全市总户数1934786户，总人口6215768人，其中非农业人口2269946人，占总人口的36.52%。市区总户数553417户，总人口1791795人，其中非农业人口1436854人，占总人口的80.19%。市辖镇人口3605133人，县辖镇人口541780人。(数据出处《杭州年鉴2001版》)
2001年，杭州市新建2个市辖区、14个镇、6个乡、19个街道办事处、260个社区、6个居民区，撤销2个县级市、32个镇、42个乡、575个居民区、5个行政村，1个镇和3个社区、1个行政村更名。2月2日，经国务院批准（国函[2001]13号），撤销萧山市、余杭市，设立杭州市萧山区、余杭区；3月9日，浙江省人民政府发文（浙政发[2001]12号）通知萧山、余杭撤市设区。至2001年末，杭州市辖8个市辖区、3个县级市、2个县，49个街道、122个镇、58个乡，300个社区、414个居民区、4617个行政村。
2003年，杭州市新建6个街道、100个社区、140个行政村，撤销6个街道、3个镇、1个乡、90个居民区、258个行政村、34个社区，2个行政村、1个社区更名。上城区：撤销小营、城站街道办事处建制，新建小营街道办事处。撤销望江、近江街道办事处建制，新建望江街道办事处。撤销南星、闸口街道办事处建制，新建南星街道办事处。对紫阳街道办事处的行政管辖界线进行调整，将原望江街道海潮、木场巷社区，原南星街道新工、凤凰社区全部和紫花埠社区一部分、原近江街道边路社区一部分划入紫阳街道。滨江区：撤销西兴镇、长河镇、浦沿镇建制，新建滨江区西兴街道、长河街道、浦沿街道。富阳市：撤销东图乡建制，将其并入场口镇。至2003年末，杭州市代管县级市3个，辖县2个、市辖区8个，共有建制镇117个、乡56个、街道52个，社区554个、居民区110个、行政村4267个。
2004年，杭州市新建7个街道，1个镇，50个社区，111个行政村；撤并2个街道，8个镇，7个乡，10个社区，30个居民区，351个行政村；淳安县横沿乡政府驻地由龙源村迁至横沿村。10月，下城区行政中心从庆春路200号迁至文晖路1号。至2004年末，杭州市代管县级市3个，辖县2个、市辖区8个，共有建制镇110个、乡49个、街道57个，社区594个、居民区80个、行政村4027个。其中，8个市辖区共有44个街道、49个镇、3个乡，517个社区、16个居民区、1164个行政村。