Trondheim feiret sitt 1000-årsjubileum i 1997. Det betyr at byen ble grunnlagt i 997. Navnet «Trondheim» kommer av det norrøne ordet «Þróndheimr», der første del er fra «þrœndr» - «trønder», som trolig betyr «de sterke, fruktbare». Andre del er fra «heimr» - «oppholdssted». Det opprinnelige navnet på byen var Nidaros, som betyr «byen som ligger ved utløpet (osen) av elva Nid», altså Nidelva. Under unionen med Danmark fikk byen navnet Trondhjem. Det er fremdeles mange som kaller byen for Trondhjem.

Det er spesielt to konger som er viktige når vi snakker om Trondheims historie. Grunnleggeren av byen, Olav Tryggvason, står på en høy søyle på Torget, som er byens sentrum i dag. Den første bebyggelsen lå ved utløpet av Nidelva. De første husene var trolig sjøhus knyttet til handel. Senere kom det gårdsbruk, en kongsgård og ei kirke. På 1000-tallet kom det flere gater og ei bru over Nidelva, omtrent der Studentersamfundet er i dag. Etter hvert vokste byen fram, godt beskyttet av fjorden og Nidelva. På 1600-tallet ble Kristiansten festning bygd for å forsvare byen.

Den andre kongen som er viktig for Trondheims historie, er Olav den hellige. Etter sin død ble han erklært helgen, Sankt Olav, og Nidarosdomen ble bygd over hans gravsted. I 1152 ble Trondheim erkebispesete, og det ble bygd flere kloster, blant annet på Munkholmen. Byen var kirkelig sentrum fram til reformasjonen i 1537. Etter det mistet byen sin status, og innbyggerne opplevde nedgangstider.

På 1600-tallet ble det ny vekst i byen, særlig på grunn av eksport av råvarer fra landsdelen. Det kom bosetting på Bakklandet, og flere utenlandske familier, særlig fra Nord-Tyskland, slo seg ned for å drive handelsvirksomhet.

Husene i byen var av tre, og gatene var trange. Dette førte til at byen ble rammet av flere store branner. Etter en stor brann i 1681 ble det lagt en ny plan for byen med bredere gater. Planen var å fjerne de trange gatene, men mange av dem eksisterer fremdeles.

Utover 1700-tallet bygde de rike i byen flere store boliger. De mest kjente av disse er Hornemansgården og Stiftsgården, som er offisiell kongebolig.

Byen fortsatte å vokse på 1800-tallet. Industri ble en viktig næringsvei, og på fabrikkene ble det produsert blant annet dampbåter og lokomotiver. Det som i dag er Nedre Elvehavn og Solsiden, ligger på et gammelt industriområde. I dag brukes lokalene fra industrien til butikk- og restaurantvirksomhet.

Senere ble bydeler som Singsaker, Rosenborg, Lademoen og Byåsen en del av byen, og i 1964 ble Trondheim og fire nabokommuner slått sammen til Trondheim kommune. Byen fortsatte å vokse, og Heimdal, Kolstad og Tiller vokste fram. I de senere årene har man igjen begynt å bygge i sentrum, og i dag har byen cirka 190 000 innbyggere.