Prastanovnici su se bavili stočarstvom, zemljoradnjom i lovom, a pronađeni artefakti upućuju na to da su posjedovali izvrsne zanatske vještine. Butmirska kultura nestaje krajem trećeg i početkom drugog milenija, kada tokom velikih seoba tadašnje Sarajevo naseljava ratoborno ilirsko pleme Dezitijati. Iz bronzanog i željeznog doba su najveća nalazišta ilirskih naselja pronađena na Soukbunaru, Debelom brdu, Zlatištu i u Kotorcu. Arheološka nalazišta ukazuju na bogat duhovni život Ilira, koji je bio zasnovan na njihovoj simbiozi s prirodom i vjerovanjem u gorske vile i nimfe.

Nakon dugotrajnih rimsko-ilirskih ratova i neuspjeha Batonovog ustanka protiv Rima, ova carevina zadugo naseljava prostore današnje Bosne i Hercegovine, te tragove rimske antičke kulture nalazimo u naselju Ilidža, gdje su postojale termalne banje s toplom vodom u objektima za liječenje, ali i u raskošnim vilama za stanovanje. "Aqua S…” (pretpostavlja se da je puni naziv bio "Aqua Sulphurae”: sumporna banja) najveća je  kolonija iz rimskog perioda i predstavljala je bogato uređen provincijski grad, koji je bio upravni i kulturni centar Sarajevskog polja. Do danas su sačuvani samo dijelovi temelja zgrada, nekoliko prelijepih podnih mozaika, dijelovi sistema podnog grijanja, kao i na teritoriju današnjeg najužeg centra grada, između Koševskog potoka i potoka Sušice, uz rijeku Miljacku.

Prvi pisani trag o bosanskoj državi ostavio je bizantijski car Konstantin VII Porfirogenet u svom djelu "De administrando imperio” (O upravljanju carstvom), u kojem se spominje "horion Bosona” (zemljica Bosna).

Prema dokumentu koji je potpisao Bela IV 1244. godine sarajevski kraj je pripadao župi Vrhbosna, u kojoj je bila Crkva sv. Petra (1239) kao sjedište biskupije, a prostirao se preko Sarajevskog polja i okolnih planinskih dijelova. Naselje Vrhbosna nastalo je oko 1270. godine, ali se izričito spominje u pisanim dokumentima 1379, kada je ova oblast postala posjed moćnog feudalca Pavla Radinovića, a kasnije vlastelinske porodice Pavlovića. Središnja utvrda Vrhbosne bio je stari grad Hodidjed. Postoje indicije da se ovaj stari grad nalazio na lokalitetu današnje Bijele tabije.

Iz slavenskog srednjovjekovlja baštinimo stećke, od kojih je nekolicina poredana uz obalu rijeke Miljacke na Skenderiji, ispred Zemaljskog muzeja te na proplancima planine Bjelašnice. Stećci su kameni nadgrobni spomenici  Bošnjana krstjana, pripadnika bogumilske Crkve bosanske. Natpisi na stećcima su ispisani srednjovjekovnim bosanskim pismom – bosančicom, a pojavljuju se i motivi flore i faune te prizori iz života lovaca, vitezova, dvorjana. Bogumili svoje vjerovanje baštine od predaka Slavena, koje se zadržava sve do dolaska Turaka, kada masovno, zbog sličnosti s novom vjerom, prelaze na islam.  Na širem prostoru oko Sarajeva nalazi se 212 lokaliteta sa oko 5000 stećaka, dok u zemlji ima više od 60.000 stećaka.
 
Temelje Sarajevu, glavnom gradu Bosne i Hercegovine, postavile su 1462. godine Osmanlije, tokom osvajačkih pohoda, koji će u Bosni ostati narednih 415 godina. Tačnije, osnivač Sarajeva bio je Isa-beg Ishaković, bosanski sandžak-beg i vojskovođa, koji je u periodu od 1440. do 1463. postavio temelje današnjeg grada Sarajeva izgradnjom džamije na mjestu današnje Careve džamije, hamama, drvene  ćuprije, karavan-saraja, daira i brojnih dućana. Isa-beg Ishaković je na lijevoj obali Miljacke izgradio dvor  (Konak), upravno središte po kojem je grad dobio ime „Saray-ovasi" (Polje ispred dvora, tj. saraja). Osmanlije su gradile i razvijale Sarajevo toliko brzo i toliko izdašno da je već u 16. stoljeću bilo jedan od najvećih, najbogatijih i najljepših gradova Osmanlijskog carstva, koje se rasprostiralo na tri kontinenta, i koje je u to vrijeme bilo najveće carstvo na svijetu. Kako su Sarajevo gradili osvajači sa istoka, ono je poprimalo i konture orijentalnoga grada, koje u svome historijskom jezgru nije izgubilo ni do današnjih dana, mada su u to vrijeme u Sarajevu građene i crkve, dvije pravoslavne i jedna katolička, te dvije sinagoge, u pripadajućim stilovima.

Slabljenjem Osmanlijskog carstva Bosna biva prepuštena okupaciji i aneksiji od Austro-Ugarske monarhije, pod čijom vlašću je bila od 1878. do 1918. godine. Prisustvo srednjoevropske kulture i arhitekture vidljivo je i danas u centru grada, u građevinama podizanim u više zapadnoevropskih arhitektonskih stilova, na stambenim zgradama, vilama i palačama, na crkvama i samostanima, na upravnim i zgradama poslovne namjene. To je bio period industrijalizacije, razvoja, društvenih promjena i obrazovanja; period žarulja i prvog električnog tramvaja u Evropi.

Sarajevo je, uz sve to, poznato i kao grad u kojem je izvršen atentat na prestolonasljednika Austro-Ugarske monarhije Franju Ferdinanda i njegovu suprugu Sofiju Hohenberg, što je bio neposredan povod  za početak Prvog svjetskog rata. Zatim slijedi period Bosne i Hercegovine u sastavu Kraljevine Jugoslavije (1919-1941), potom Nezavisne države Hrvatske (1941-1945) te socijalističke Jugoslavije (1945-1991).  Kruna socijalističke Jugoslavije bile su XIV zimske olimpijske igre 1984. godine. Digao se cijeli grad na noge i svi su pomogli kako bi Sarajevo bilo na visini zadatka. Prema riječima predsjednika Međunarodnog olimpijskog komiteta Huana Antonija Samarancha bila je to najbolje organizirana olimpijada do tada, a Sarajevo je ušlo u malu porodicu olimpijskih gradova.

Osam godina poslije olimpijade oči cijeloga svijeta ponovo su bile usmjerene prema Sarajevu. Grad je bio pod opsadom punih 1425 dana. Neki ljudi, koji nisu mogli razumjeti ili nisu mogli podnijeti Sarajevo i sve što ono predstavlja, uperili su svoju mržnju i oružje prema njemu. Ipak, ono je, kao i mnogo puta prije toga, izdržalo, nadživjelo i nadjačalo svoje neprijatelje. Grad se prkosno podigao iz pepela, dostojno braneći titulu evropskog Jerusalema. Sarajevo nije pobijedilo samo zato što je opstalo, nego i što je sačuvalo svoje principe.

Danas, u svom novom-starom ruhu, ono nudi dobrodošlicu svakom putniku dobronamjerniku i prava je poslastica za oči i dušu onoga koji u njega kroči.
Posljednjih godina vodeći turistički svjetski časopisi (Lonely Planet, National Geographic Traveller...) preporučuju Sarajevo kao jednu od najprivlačnijih novih turističkih destinacija u svijetu.