Лил се први пут помиње 1054, а локална легенда каже да је град основан 640. Град су најпре контролисали грофови Фландрије, а Фландрија је у то доба представљала једну од најразвијенијих регија у Европи. Лил је након рата Фландрије и Француске дошао под власт Француске између 1304. и 1369. Од 1369. Лил припада војводству од Бургундије. Бургундија је у то доба Стогодишњега рата постала моћна држава, а Лил је поред Брисела и Дижона био најважнији град. У време бургундијскога војводе Филипа Доброга Лил је постао административни и финансијски центар војводства. Пошто се након смрти посљедњега бургундскога војводе Марије од Бургундије удала за Максимилијана I Хабзбуршкога Фландрија је постала хабсбуршки феуд, а нешто касније припала је шпанским Хабсбурговцима, односно Шпанији за време Филипа II од Шпаније. Град је за време највећега успона текстилне индустрије погодила куга у 16. веку. Средином 16. века део становништва прихвата калвинизам, па од 1555. долази до жестокога обрачуна са њима. Француски краљ Луј XIV је након једногодишње опсаде 1668. заузео Лил и анектирао га Француској. Чувени француски градитељ тврђава Вобан изградио је тврђаву у Лилу до 1670. За време Рата за шпанско наслеђе од 1708. до 1713. Холанђани су окупирали град. Аустријанци су у покушају да пониште ефекте Француске револуције 1792. напали и опседали Лил, али нису га успели заузети. За вреем Наполеона и током 19. века у граду поново јача текстилна индустрија, па се град убрзано развија.