İstanbul boğazlarındaki limanlardan kazandığı toplam gelir 42 bin altın dolaylarındaydı. Bu dönemde Boğazdan duraksız geçişlerde ise gemilerden asgarî 300 akçe alınıyordu. Yine aynı dönemde yayalar için geçiş ücreti kişi başı üç akçeydi. Doğu-batı doğrultusunda yer alan en işlek ticaret yolları bu dönemde İstanbul'dan geçiyordu.

İstanbul Boğazı kıyılarına ilk yerleşimler günümüzde tarihî yarımada olarak adlandırılan bölgede kurulan Byzantion, Kadıköy'de kurulan Kalkedon ve Üsküdar'da kurulan Skutarion'du. Kurulduğu andan başlayarak sürekli bir genişleme yaşayan bu şehirler içinde ilk olarak Byzantion ile günümüz Galata semtinde bulunan köy bitişti. Bizans döneminde Boğaz'ın özellikle Avrupa Yakası'nda irili ufaklı pek çok köy bulunuyordu ve bu köyde yaşayan halk balıkçılık ve kısmen tarımla uğraşıyordu.

İstanbul'da Türk yayılması başlayınca Boğaz kıyılarında ve iç kesimlerde ilk Türk köyleri de kurulmaya başlandı. Konstantinopolis de düşünce bölgede Türk nüfus ağır basmaya başladı. Boğaziçi'ndeki ilk Türk yerleşiminin Kanunî Sultan Süleyman döneminde yapıldığı bilinmektedir. Boğaziçi'ndeki ilk Türk yapısı, Süleyman'ın kızı Neslişah Sultan tarafından 1540 yılında İstinye'de yaptırılan bir külliye idi. 18. yüzyılda Lâle Devri'nde İstanbul'un ileri gelen aileleri Boğaz kenarında yazlık kıyı evleri yaptırmaya başladı. "Sahilhane" denen bu evler daha sonraları yalı (Yunanca: "γιαλός" ) olarak anılmaya başlandı. Osmanlı döneminde Boğaz kıyısında gayrimüslim nüfusu oldukça yüksekti.

Cumhuriyet dönemindeyse hızlı bir sanayileşme süreci içine giren İstanbul'a iç göç durmaksızın arttı. Göçmenler içinden parasal bakımdan daha iyi durumda olanların çoğu yine Boğaz kıyılarını tercih etti. 1950'lerde Boğaz kıyılarında yoğun bir gecekondulaşma süreci başladı. Bu çarpık kentleşme alanlarının bir bölümü daha sonra yerini çeşitli lüks site, blok apartman ve villalara bıraktı. 1973 ve 1988 yıllarında yapılan iki asma köprü ile sıklaştırılan vapur seferleri İstanbul'a göçü ve Boğaz kıyılarında ikâmeti özendiren bir başka önemli etken oldu. Boğaz kıyısındaki semtler ve köyler büyüyerek birbirleriyle bitişti ve iç içe geçti. Boğaz'ın her iki yakasına yayılan bu kent bölgesi eski dönemlerden bu yana Boğaziçi olarak adlandırılır.

Günümüzde Boğaziçi'nde 7 ilçe vardır. Bunlar: Avrupa Yakası'nda Fatih, Beyoğlu, Beşiktaş ve Sarıyer; Anadolu Yakası'nda Kadıköy, Üsküdar ve Beykoz'dur. Sahil şeridinde Avrupa Yakası'nda, Ahırkapı, Karaköy, Fındıklı, Kabataş, Dolmabahçe, Akaretler, Beşiktaş, Çırağan, Ortaköy, Kuruçeşme, Arnavutköy, Bebek, Rumelihisarı, Baltalimanı, Emirgân, İstinye, Yeniköy, Tarabya, Kireçburnu, Büyükdere, Sarıyer, Rumelikavağı semtleri yer alırken; Anadolu Yakası'nda ise Salacak, Üsküdar, Kuzguncuk, Beylerbeyi, Çengelköy, Vaniköy, Kandilli, Anadoluhisarı, Kanlıca, Çubuklu, Paşabahçe, Beykoz, İncirköy ve Anadolukavağı bulunur. Boğaziçi'ndeki emlâk fiyatları İstanbul ortalamasının çok üzerindedir ve özellikle yalıların fiyatları yüz milyon doların üzerine çıkabilmektedir.

Boğaziçi'nin mimari yapısı Bizans döneminde kıyılarda kurulan balıkçı köylerindeki basit evlerle biçimlenmeye başlamıştır. Osmanlı döneminde kıyılara kondurulan yalılar ise Boğaziçi mimarisinin en seçkin örneklerinden olmuş ve yıllar boyunca İstanbul Boğazı ile özdeşleştirilegelmiştir. Yüzyıllar boyunca İstanbul Boğazı'nın iki yakasında yapılan yalılardan günümüze ulaşanların sayısı yaklaşık 360'tır. Yalıların en büyük özelliği lebiderya, yani denize sıfır konutlar olmaları olsa da, zaman içinde kimi yalılar gerek konut sahiplerince mekân kazanmak için önleri toprak doldurularak, gerekse kıyı şeridine yol yapmak için belediye tarafından geri plana alınarak denizden kısmen uzaklaşmıştır. Günümüzde büyük çoğunluğu hâlen eski hâllerini koruyan yalılar, hem İstanbul şehrinin, hem de Türkiye'nin en pahalı taşınmazları arasında yer alırlar. Boğaziçi yalılarının değerleri en yüksek olanları arasında Hasip Paşa Yalısı, Muhsinizade Yalısı, Ahmet Fethi Paşa Yalısı, Tophane Müşiri Zeki Paşa Yalısı, Kıbrıslı Yalısı, Tahsin Bey Yalısı, Kont Ostrorog Yalısı, Şehzade Burhaneddin Efendi Yalısı, Zarif Mustafa Paşa Yalısı ve Nuri Paşa Yalısı vardır.

Osmanlı yalılarının mimari özellikleri sahiplerinin sosyal sınıfına göre değişiklik gösterirdi. Müslüman yalıları arasında boşluklar bulunurken, gayrimüslim yalıları ise genelde bitişik nizamda inşa edilirdi. Yalılar genel olarak 2 ilâ 3 katlı olarak yapılır ve renkleri gül kurusuyla bordo arasında değişirdi. Gayrimüslim yalıları daha koyu renkler taşırdı. Bu renk geleneği son yıllarda değişmiş Boğaziçi yalılarının rengârenk boyandığı görülmüştür. Genelde balkon ögesi bulunmayan yalılarda bunun yerine geniş cumbalar kullanılmış ve yalıların tümünde kayıkhane denen bir küçük iskele ile yalıların simgesi olan çiçek bahçeleri olmuştur.

Osmanlı döneminde saray halkının da en gözde mekânlarından olan Boğaziçi'nde saraylılar çok sayıda yapı inşa etmişlerdir. Sultan'ın ve yakınlarının dönem dönem kullandığı yapılar arasında en göze çarpanlar: Dolmabahçe Sarayı, Çırağan Sarayı, Beylerbeyi Sarayı, Küçüksu Kasrı, Beykoz Kasrı ve Adile Sultan Kasrı'dır. Galatasaray Üniversitesi, Mısır Konsolosluğu ve Sakıp Sabancı Müzesi gibi tarihî yapılar da Boğaziçi'nin en bilinen mimari örneklerindendir.

Boğaziçi'nin önemli semtlerine Osmanlı döneminde bir iskele binasının yanı sıra, bir iskele meydanı ve meydan camii yapmak geleneği vardı. Bu geleneğin günümüze ulaşan örnekler arasında Beşiktaş iskelesi, Ortaköy Meydanı, Ortaköy Camii, Bebek Camii, Beylerbeyi Camii, Vaniköy Camii ve Şemsipaşa Camii sayılabilir.

İstanbul'da son yıllarda sayıları hızla artan gökdelenlerden ve blok apartmanlardan dolayı Boğaziçi'nin silüetinde büyük değişiklikler oldu. Bu konuda en büyük tartışmalar Dolmabahçe ile Gümüşsuyu semtleri arasında yer alan ve halk arasında görünümüne atfen "Gökkafes" olarak adlandırılan Süzer Plaza'nın yapımı konusunda yapıldı. 1987 yılında yapımına başlanan gökdelenin inşaatı yıllarca sürerek 2001 yılında bitirilebildi. Bu süre boyunca hukuken şaibeli ve şehir planlamacılığına aykırı olduğu gerekçesiyle çeşitli kişi ve kurumlarca protesto edildi. Binanın hukukî belirsizliği sürmesine karşın plazadaki işletmeler hâlen faaliyettedir.

İstanbul'un çağdaş bina ve gökdelenleriyle ünlü iki semti olan Maslak ve Levent'te yer alan binalar da coğrafi olarak İstanbul Boğazı'na uzak noktalarda yer alsalar da Boğaziçi'nin değişik noktalarından görülebilmekte ve aynı şekilde İstanbul'un silüetini bozdukları eleştirine uğramaktadır. Tarabya Koyu kıyısında bulunan ve bir yangın sonucu yıkılan tarihî Tokatlıyan Oteli'nin yerine yapılan Büyük Tarabya Oteli de Boğaz'ın silüetini bozmakla eleştirilen yapılardandır. Bunun dışında Boğaz silüetine doğrudan etki etmemekle birlikte Ulus ve Akatlar gibi semtlerde Boğaz'a nazır yüksek apartman blokları vardır.

İstanbul Boğazı'nda çevre sorunları kıyılardaki yerleşim birimleri büyüdükçe arttı. Bugün Boğaziçi semtlerinin kirlilik potansiyeline Karadeniz ve Marmara Denizi üzerinden gelen seyrelmiş atıksular ve yüzer evsel atıklar de eklenince Boğaz'daki kirliliğin alarm verir düzeyde olduğu görülmektedir. Tuna, Don ve Dinyeper gibi Avrupa'nın içlerinden geçerek sularını Karadeniz'e boşaltan büyük akarsular geçtikleri ülkelerden sularına kattıkları atıkları Karadeniz'e yığmaktadır. Boğaz'ın akıntı rejiminden ötürü bu atıklar önce Boğaz sularına giriş yapmakta, oradan da Marmara Denizi'ne geçmektedir. Boğaz'a giriş yapan katı atıklar özellikle Boğaz'ın koylarında birikmekte ve görünür kirliliğin baş ögesi olmaktadır. Boğaz'a akan dereler, Boğaz kıyısındaki kafeler, koylarda demirleyen tekne ve yatlar da zaman zaman Boğaz kirliliğinde rol oynamaktadır. Boğaziçi'ndeki semtlerin kanalizasyon atıklarının iyi arıtılamadan denize verilmesi de Boğaz'ın kirliliğinde etkili bir başka etkendir.

1966, 1979, 1982, 1994, 1999 ve 2004 tarihlerinde İstanbul Boğazı'nda meydana gelen tanker kazalarında on binlerce ton akaryakıt Boğaz sularına karışmıştır. 1979 yılından bu yana İstanbul Boğazı'nda kaza ya da arıza sonucu sulara gömülen 28 geminin 11'i akaryakıt taşıyan tankerleredir. Deniz tabanındaki bu batıkların kimilerinden hâlâ akaryakıt sızması olduğu ve bunların Boğaz suyuna karıştığı sanılmaktadır. Boğaz'da sağlık açısından denize girmeye uygun nokta bulunmamaktadır. İstanbul Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümünün laboratuvarlarında yapılan incelemelerin sonucunda yüzmeye elverişli sularda azamî 2.000/ml olması gereken kolibasili sayısı Tarabya'dan alınan örneklerde 3.800; Emirgân'dan alınan örneklerde 2.800; Bebek'den alınan örneklerde ise 2.500 olarak ölçülmüştür. Buna rağmen, yaz aylarında Boğaz sularında yüzenler olduğu gibi Türkiye Millî Olimpiyat Komitesi'nce de Boğaz'da yüzme, kürek ve kano yarışları düzenlenmektedir.

Karadeniz ile Marmara Denizi arasında bir doğal koridor görevi gören İstanbul Boğazı birbirinden farklı iki ekosistem arasında yer alır ve zengin bir biyolojik çeşitliliğe sahiptir. Atlas Okyanusu'ndan gelen göçücü pelajik balıkların Boğaz'dan geçerek Karadeniz'e yaptığı göçler balıkçılar arasında anavaşya olarak adlandırılır. Kışa yakın, havalar soğumaya başlayınca bu balıklar yine Boğaz'dan geçerek Marmara'ya ve oradan da Akdeniz ile Atlas Okyanusu'na geri dönüş yaparlar. Balıkların Boğazlar üzerinden Karadeniz sularından ayrılması olayına da katavaşya denir. Bu dönemlerde İstanbul Boğazı balık türlerinin beslenme ve üremesi konusunda önemli bir merkezdir.

Son yıllarda Boğaz suyunda artan kirlilikle bağlantılı olarak Boğaz ekosisteminde görülen balık çeşitleri büyük ölçüde yok olmuştur. İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi'nin hazırladığı raporlara göre 70'li yılların sonlarında İstanbul Boğazı'nda yaşayan balık türü 60 iken, İstanbul Boğazı'nda yaşanan çevresel bozulma nedeniyle bu sayı günümüzde 20'ye kadar düşmüştür. İstanbul Boğazı'nda canlı çeşitliliği bakımından tehlike altında olan ve korunması gereken toplam 33 deniz bitkisi ve hayvanı bulunmaktadır. İstanbul şehri, köklü bir kültü