夏商周时期 这里是“百越”人的居住地。
秦始皇（前214年）置桂林，象郡，南海三郡，这是“桂林”名称的最早起源，但郡治不在今天的桂林市。当时的桂林郡治在布山，位于今天的桂平市西南。
汉元鼎六年（前111年，一说元鼎四年，公元前113年） 在这里设始安县，隶属荆州零陵郡。
东汉改属始安侯国。
三国先属蜀，后归吴。
甘露元年（265年） 置始安郡始安县，郡县治所都在今之桂林。
南朝改为桂州。
隋唐时属岭南桂州总管府。
唐武德四年（621年） 李靖修城于独秀峰南。
贞观八年（634年） 改名临桂县，属桂州始安郡。
光化三年（900年） 属静江节度。
唐初地方设州、县。岭南45州分属广州、桂州、容州、邕州、安南5个都督府（又称岭南五管）。
655年以后，5府皆隶于广州，长官称为五府（管）经略使，由广州刺史兼任。
756年（肃宗至德六年），升五府经略使为岭南节度使。
862年（懿宗咸通三年），岭南道划分为东、西道，东道治广州，西道治邕州。
宋时，前属广南西路桂州，后属静江府。
宋代地方行政制度分路、州（府、军）、县三级。
997年（宋太宗至道三年），广南路分为广南东路和广南西路，东路治所在广州，西路治所在桂州。
元属广西静江路。明、清均属广西桂林府。
1911年为广西政府驻地。
1914年（一说1912年） 改名桂林县。
1940年始设桂林市。
1944年11月-1945年7月 为日寇占领。光复后为广西地级市。
1958年 改称广西壮族自治区桂林市，辖桂林城区和郊区。
1981年7月1日、1983年10月8日，阳朔、临桂划归桂林市管辖。
1990年2月3日，撤销恭城县，设立恭城瑶族自治县。
1996年12月22日，桂林市委、市政府按国务院，自治区批复的方案，实行区划调整，将郊区更名为雁山区。
1998年9月8日，经国务院批准，桂林市和桂林地区合并，组建新的桂林市。
2013年1月18日，撤销临桂县，设立桂林市临桂区。
