福州历史悠久，早在新石器时代晚期昙石山文化至中原商周时期的黄土仑类型，表明闽族先民们已在此以渔猎、采集，或从事原始农耕，使用磨制石锛、石斧、石刀等石器；已掌握纺织、制陶等生产技术和相应的装饰艺术。战国秦汉，福州闽族先民与越王勾践后裔融合形成闽越族地方政权。

1992年、1998年、1999年，分别在鼓屏路钱塘巷西口基建工地、屏山菜市场基建工地、欧冶池畔省财政厅基建工地，发现汉代文化堆积层，出土有汉代龙凤纹瓦当、万岁纹瓦当、布纹砖、筒瓦、板瓦堆积和建筑基址等；与此同时，在新店古城村发现汉代城址遗迹等，都为《史记》有关闽越国都冶城的记载提供新的实物佐证。

自从汉武帝平定闽越，迁民于江淮之间后，福州这一繁荣的地方王国曾一度凋零衰落。晋太康三年(282年)，太守严高筑子城，凿西湖、东湖灌溉农田；东晋衣冠士族与百姓南渡，许多姓氏举族入闽，带来中原地区先进的生产技术和文化，促进福州经济、文化的复苏与发展。福州城郊就发现众多的晋代与南朝的墓葬；1982年，福州怀安窑址发掘，出土3000多件器物，发现有南朝款识的窑具。唐开元十三年(725年)，升福州为都督府，府治设在州城内(今鼓屏路)，福州之名始用至今。唐末，王审知主闽，建闽国，在子城外筑罗城和南北夹城，北面横跨越王山(即屏山)，并将南面九仙山(即于山)、乌石山围入城中，开凿了绕护罗城南、东、西三面的大壕沟，奠定“三山鼎峙，一水环流”的独特城市格局，福州从而有“三山”别称。宋治平二年(1065年)，张伯玉知福州，编户植榕，绿荫满城，使“榕城”福州声名远播。其后，蔡襄、程师孟、曾巩、赵汝愚、梁克家、辛弃疾等诸多名人相继主政福州，励精图治，促进经济文化发展，福州遂享有“海滨邹鲁”的美誉。宋末、明末福州两度成为临时国都。鸦片战争后，福州被辟为五口通商口岸之一；随着洋务运动兴起，福州船政成为中国近代海军摇篮，又是中国近代文教和科技人才的摇篮。

福州远古至南北朝

据考古发掘，福州的新石器文化可追溯到公元前5000年的平潭壳丘头文化与公元前3000年的闽侯昙石山文化。春秋战国时期，中国史籍开始出现“闽越”的称呼，这一时期，福州的居民乃是古闽人，或是闽越人。公元前306年越国灭亡后，南逃的部分越国贵族与福州当地居民融合。公元前222年，秦朝设闽中郡（今福州隶属于它）。公元前202年（汉高帝6年）无诸被正式封为闽越国国王，今福州冶山一带的冶城建都，又称东冶，乃福州建城之始。公元前110年，汉朝灭闽越国，部分闽越人被强制迁徙到江淮一带，冶城衰落。直到公元前85年（始元二年）才在此设立冶县。三国时期福州为东吴的造船中心之一。晋太康年间晋安郡首位太守严高修筑了福州子城，开凿东湖、西湖以及运河（即今天的晋安河），奠定了后世福州城的雏形。308年（永嘉二年），亦即“五胡乱华”之际，晋安郡成为八姓入闽的中原汉人移民重要定居地。

福州隋唐五代

隋唐时期，福建的政治经济中心从闽北转移到了福州一带。725年（唐开元十三年），原闽州改名为福州，福州之名肇始。中唐以后，福州的经济和文化教育大幅进步。中晚唐中原动荡，北方汉人持续移民入闽。879年，福州城一度被黄巢军队攻占。893年（景福元年）王潮、王审知的光、寿州军占领了福州，并以福州为据点统一了福建，开创闽国，并带来中原移民潮，被称作“十八姓从王”。909年（开平三年），王审知建立闽国、定都福州。945年闽国被南唐所灭，947年吴越击败军阀李弘义而控制了福州，直至978年北宋吞并吴越、占领福州为止。福州城在五代非常繁荣，城池的扩建将乌山、于山、屏山圈入城内，从此福州也得名“三山”。此时的佛教在福州的发展也很迅速，中国南方现存最早的木构建筑—华林寺大殿就建于这一时期。福州族群也在隋唐五代时期逐渐形成。

福州宋元

宋代是福州历史上的黄金时代，人口、经济、文化都达到一个高峰。974年和1069年，刺史钱昱和程师孟先后扩建城池。1044年蔡襄任福州知州期间大兴水利。1065年，福州太守张伯玉在福州遍植榕树，“榕城”之名由此而来。福州的城市内河水网体系也在宋代形成。宋代福州人口众多，经济极其繁荣，为宋朝六大城市之一，南宋时人口超过59万，其中城内人口超过十万。宋代福州的农业高度发展，还是宋朝造船业的中心，其商品经济发达、海外贸易发展迅速。文化上，两宋时期福州一共出了文状元10名，武状元11名，进士2247名，福建是中国出状元最多的省份，福州占福建大部分，奠定了福州科举文教在中国领先的地位。1276年，蒙古军队攻占临安后，南宋益王赵昰以福州为行都称帝，改年号景炎，十一月，蒙古军队攻占福州，赵昰从海路南逃。元代福州大部分时间作为福建首府，元末的1359年到1362年，发生亦思法杭兵乱，亦思巴奚军一度占领福州。1368年（洪武元年）明朝军队占领福州。

福州明清

从明代起，福州一直是福建的首府。明初的福州造船业发达、航海技术先进。1396年，福州三十六姓开始迁居琉球，而郑和舰队选择长乐县太平港作为停泊基地、物资采办地及开赴西洋的起点，很多学者认为郑和舰队的宝船即是福州制造的福船（古代木质海船代表），而大批干练的福州籍水手则活跃在郑和舰队中。此后福州海外贸易逐渐复苏，1474年成为福建市舶司的所在地。福州还是中国和琉球交往的枢纽，福州柔远驿专门用于接待琉球使者、商人。嘉靖年间福州府倭患甚重，戚继光曾两度入闽平定倭寇。自明朝晚期起，欧洲的葡萄牙、西班牙、荷兰、意大利等国同福州的接触渐趋频繁，1624年底，艾儒略将天主教传入福州。1645年，明唐王朱聿键在福州建都称帝，改元隆武，1646年，清军击溃隆武政权后攻占福州。

清初，清军与郑成功一度在福州地界进行拉锯战，1674年至1676年，耿精忠又据福州反清。动荡的局势导致清政府施行海禁、迁界政策，强迫福州沿海居民内迁，重创福州沿海的社会经济，直到1684年迁界政策取消。明清两代较为稳定的社会环境使福州城大规模发展。清代中前期，福州中国重要的海洋贸易中心，其主要贸易对象是琉球和日本，多有福州府人移民琉球和日本。经济的繁荣也使人口猛增，到了19世纪道光年间，有欧洲人估计福州城市人口可能已经达到50万。

鸦片战争之后，1844年福州作为五口之一正式开埠。自1845年南台岛的英国领事馆建立起，先后有17个国家在福州设领事馆。台江地区沿江和上、下杭一带成为进出口贸易中心，而福州的茶叶出口更占到中国茶叶出口总量的35%。外资、民营与官营的银行、企业、商号等相继在福州开办。1847年，基督教新教开始在福州传播，并在此后创立了许多教会学校和福州最早的报纸和期刊。洋务运动兴起后，1866年（同治五年），清政府在马尾设立了福建船政局（后改福州船政局）以建造现代舰船，并开设福建船政学堂培养相关人才。随后福建水师成立。1884年中法战争期间，在马尾港发生的马江海战导致福建水师几乎全军覆没。晚清的福州是中国较为现代化的城市。清朝立宪运动后，福建省咨议局于1909年在福州开幕。

1911年11月9日，福建同盟会击败清军，占领福州，成立了福建军政府。

福州近现代

1913年，福建的二次革命失败后，福州军阀争权、政局动荡，各派系军阀先后进驻福州掌握福建省的行政权，直到1926年12月13日，北伐军占领福州并结束了福州的军阀统治。

1933年11月20日，十九路军和国民党内部分反蒋中正的势力在福州发动福建事变，成立中华共和国人民革命政府，定首都于福州，蒋中正随即率军进攻福建，于1934年1月16日占领福州，闽变失败。

1937年抗日战争爆发后，日本于1941年4月21日至1941年9月3日以及1944年10月4日至1945年5月18日期间两度占领福州。

1946年，福州设市。中国人民解放军于1949年8月17日后进入福州城。

中华人民共和国建立后，福州市人民政府开始实施大规模的社会改革。福州大量的私立学校和教会学校被撤销，许多教会组织也被取缔，私营企业逐步国有化，还进行了多次政治运动。

1966年5月，文化大革命在福州开始，直到1978年4月，福州开始对文革中受迫害的人士进行平反。

1980年3月30日，国务院批准福州成为沿海开放城市，1985年又批准在马尾兴办福州经济技术开发区。20世纪90年代，福州经济经历了高速发展，到了2009年5月，国务院又公布了支持海峡西岸经济区的决议。

2013年7月25日，原属福州的平潭综合实验区改由福建省平潭综合实验区管辖。

2014年12月12日，国务院决定设立中国（福建）自由贸易试验区，其中福州片区共31.26平方公里。