Stad, ontstaan uit de kerkterp Almenum op een kwelderwal opgeworpen rond het begin van de jaartelling - en een niet opgehoogde handelsnederzetting bij de monding van een waterloop uit oostelijke richting naar open zee. Harlingen wordt in 1228 voor het eerst vermeld en in 1317 als stad genoemd.
Op de terp Almenum bouwde men in de 12de eeuw de romaanse St.-Michaëlskerk. De stedelijke nederzetting kwam tot ontwikkeling met als as de langs de genoemde waterloop aangelegde Voorstraat.
In 1496 bouwden de Groningers aan de westzijde een kasteel ter verdediging van Harlingen als toegangspoort tot Friesland en Groningen vanaf zee. De toen nog niet omwalde stad werd begrensd door de huidige Noorderhaven, Noordijs, Heiligeweg en Schritsen.
In de 16de eeuw leidde de florerende handel en scheepvaart tot een grote stadsuitbreiding. Op basis van een uitbreidingsplan van Jacob van Oyen uit 1565 werd de stad aan de westzijde vergroot en trok men aan de zuidoostzijde het dorp Almenum bij de stad.
Nadat het kasteel grotendeels was gesloopt, werd in 1579-'80 een begin gemaakt met de versterking van de stad door middel van wallen en land- en waterpoorten. Het sluitstuk van deze verdedigingswerken vormde het graven van de Zuiderhaven ter berging van oorlogsschepen in 1597.
In de 17de eeuw werd de stad naar plannen van Adriaen Antonisz geheel omgeven met bastions in aansluiting op de reeds bestaande bastions aan de oost- en noordzijde van de stad.Na de Reformatie in 1580 werd de St.-Michaëlskerk in gebruik genomen door de protestanten (Grote Kerk). In een destijds nog resterend deel van het kasteel richtte men in de loop van de 17de eeuw een tweede protestantse kerk in, de Westerkerk (gesloopt in 1896). In 1644 werd de Admiraliteit uit Dokkum naar Harlingen verplaatst, waarna rond de havens nieuwe koopmanswoningen, pakhuizen, opslag- en werfterreinen ontstonden. Ondanks de afnemende stedelijke welvaart in de 18de eeuw werden toen toch nog verschillende belangrijke bouwprojecten uitgevoerd: het stadhuis (1730, 1757), de Latijnse school (1751), het Admiraliteitsgebouw (1768) en de nieuwbouw van de Grote Kerk (1772). Tussen 1830 en 1880 dempte men de grachten in de Voorstraat, Lanen, Schritsen, Heiligeweg, Brouwersstraat, Simon Stijlstraat en William Boothstraat. De meeste stadspoorten werden tussen 1834 en 1844 gesloopt.
De nog resterende Havenpoort, die buiten de eigenlijke vestingring was gesitueerd, volgde in 1883. Vanaf 1843 werden delen van de wallen geslecht. Aan de oost- en de noordzijde van de stad bleven de wallen en grachten aanvankelijk gespaard. Op het noordoostelijk bolwerk legde men in 1843 de Engelse Tuin aan. De door de ontmanteling van de vestingwerken vrijgekomen ruimten werden onder meer benut voor uitbreiding van de havens. In 1850 kwam de Willemshaven tot stand, in 1877 gevolgd door de Nieuwe Willemshaven.
Nog onbebouwde ruimte in de binnenstad werd opgevuld met industriële en utilitaire bouwwerken en met arbeiderswoningen. In het gebied direct buiten de stad werden begraafplaatsen aangelegd. Voor een verbetering van de verbinding met het achterland zorgden de rijksstraatweg (1842) en de spoorlijn naar Leeuwarden (1863), met een station aan de zuidzijde van de stad. Daarna volgden de tramlijn naar Sneek (1882) en de lokaalspoorweg naar Stiens via Tzummarum (1904). De aanleg van de Afsluitdijk in 1932 vergrootte het verkeersaanbod via Harlingen naar Friesland en Groningen.
In de 20ste eeuw kwamen omvangrijke uitbreidingen tot stand. De woonwijken Trebol en het Rode Dorp werden voor de Tweede Wereldoorlog voltooid. Behalve woonhuizen werden ook nieuwe scholen gebouwd, waaronder de Zeevaartschool (1914 tot 1934) en de Rijks H.B.S. (1926), opgericht in 1865 en aanvankelijk gehuisvest in de oude Admiraliteitsgebouwen (gesloopt in 1956). Bij de aanleg van het Van Harinxmakanaal in 1953 werd het noordelijk deel van de oude vestinggracht gedempt; de tussen de sluizen en de 19de-eeuwse woonblokken ontstane ruimte bleef tot eind jaren zeventig in gebruik als industrieterrein. Toen de industrie plaats maakte voor woningen, werd een deel van oude woonblokken venvangen. Gemeentelijke herindeling na de Tweede Wereldoorlog maakte aan de zuidzijde verdere grootschalige uitbreidingen mogelijk (Plan Zuid, Oosterparkwijk, De Schil en De Spiker).
In de binnenstad werd in het gebied ten noorden van de Zoutsloot een deel van de bebouwing gesloopt ten behoeve van nieuwbouw. Een groot gedeelte van de binnenstad is in 1969 aangewezen als beschermd stadsgezicht, waarna veel panden zijn gerestaureerd.
