Ladejarlene hadde sin base i Nidaros fra slutten av 800-tallet frem til 1029. Flere av middelalderkongene residerte også her. En bybrann i 1681 var en av de utløsende årsaker til byggingen av Kristiansten festning; denne festningen fikk betydning under den store nordiske krig 1700–1721. Den 1. januar 1964 ble Trondheim slått sammen med de fire nabokommunene Byneset, Strinda, Tiller og Leinstrand. Kommunen fikk sin nåværende utstrekning den 1. januar 2020 da Klæbu ble innlemmet i Trondheim som følge av den siste kommunereformen.