Die geskiedenis van Sofia – een van die oudste stede in Europa – gaan terug tot die 7de eeu v.C., toe die Thraciërs hier 'n nedersetting gestig het.
Sofia het sy groei veral aan sy strategiese ligging naby drie belangrike bergpasse en handelsroetes te danke, wat al sedert die antieke tydperk Middel-Europa en die Adriatiese See met die Swart en Egeïese See verbind.
'n Aantal klein riviere loop deur die stad, waaronder die Vladajska en Perlovska. Die boloop van die Iskarrivier vloei deur die oostelike stadsgebied. Sofia staan bekend vir sy warmbaddens. Kunsmatige mere en damme is in die 20ste eeu aangelê.
Die huidige Sofia is as 'n Thraciese nedersetting met die naam Serdica (afgelei van die Thraciese stam Serdi) gestig. Omtrent 500 v.C. het die Odrysi hulle in die gebied gevestig, en gedurende die 4de eeu v.C. het die stad vir 'n tyd lank onder die heerskappy van koning Philippos II van Masedonië en sy seun Alexander die Grote gekom.
Die Romeine, wat die stad in die jaar 29 verower het, het sy naam gewysig na Ulpia Serdica. Onder die heerskappy van keiser Marcus Ulpius Traianus (98-117) het die stad 'n municipium geword en as die sentrum van 'n administratiewe gebied, Dacia Interior, gedien. Ook munte is in Serdica geslaan. Uit hierdie tydperk dateer ook die eerste dokument (geskryf deur Ptolemaeus) wat na die antieke Serdica verwys.
Serdica was eerder 'n middelgroot stad, nogtans is sy stadsbeplanning, argitektuur, vermaaklikheidsgeriewe en sosiale lewe eersterangs. Die stad het ook onder die heerskappy van die Bisantynse keiser Justinianus I 'n bloeitydperk beleef. Dit is toe met 'n indrukwekkende vestingsmuur versterk, waarvan oorblyfsels bewaar is. Die stad is in 447 deur die Hunne verwoes, maar deur Justinianus herstel en herdoop na Triaditsa.
Nadat die stad verskeie kere beleër is, is dit in 1018 deur die Bisantyne verower en sy naam gewysig tot Triadica. Dit is eers in 1194 onder die heerskappy van Tsaar Ivan Asen I weer by die herstigte Bulgaarse Ryk ingelyf.
In die tydperk tussen die 12de en 14de eeu was Sofia 'n belangrike handelsentrum, wat ook vir sy ambagte bekend gestaan het. In 1376 is die stad herdoop na Sofia (Grieks: "wysheid"), afgelei van die Kerk van Sint Sofia. Nogtans is ook die ou naam Sredets nog steeds tot by die 16de eeu gebruik.
Tydens die Russies-Turkse Oorlog (1877–1878) is Sofia in 1878 deur Russiese troepe bevry. Die stad met 'n destydse bevolking van slegs 20 000 het in 1879 die hoofstad van die outonome Vorstedom van Bulgarye geword. In 1908 is die Koninkryk van Bulgarye gestig.
Die stad is 'n belangrike sentrum vir ondernemings met handelsbande in Oos-Europa, en Sofia is 'n gewilde bestemming vir buitelandse beleggers uit Wes-Europa en die Verenigde State.
Die werkloosheidsyfer in Sofia is met sowat 7 persent duidelik laer as in die res van die land (12 tot 17 persent). Boubedrywighede is orals in die stad aan die gang, en die pryse vir onroerende eiendom het in die laaste jare die hoogte in geskiet.