Στα 660 π.Χ. άποικοι από τα Μέγαρα, ακολουθώντας δελφικό χρησμό, ξεκίνησαν να εγκατασταθούν απέναντι από την πόλη των τυφλών, των προηγούμενων δηλαδή Μεγαρέων αποίκων που λίγα χρόνια πριν, επέλεξαν να ιδρύσουν την πόλη τους, τη Χαλκηδόνα, στην αντικρινή ακτή. Η ονομασία της νέας πόλης Βυζάντιο, που κτίστηκε στον μυχό της τριγωνικής χερσονήσου μεταξύ του Κεράτιου κόλπου, του Βοσπόρου και της Προποντίδας, οφείλεται σύμφωνα με τον μύθο, στον θρακικής καταγωγής βασιλιά Βύζαντα.

Από τον 6ο ως τον 4ο αι. π.Χ. το Βυζάντιο γνώρισε περιόδους περσικής και σπαρτιατικής κυριαρχίας, αποτέλεσε μέλος της Α΄ και Β΄ Αθηναϊκής Συμμαχίας και πολιορκήθηκε ανεπιτυχώς από τον Φίλιππο Β΄ (340/339 π.Χ.).Το 196 μ.Χ. κατακτήθηκε και καταστράφηκε από τον Ρωμαίο αυτοκράτορα Σεπτίμιο Σεβήρο (193-211 μ.Χ.), υποβαθμίστηκε σε κώμη, σύντομα όμως ανέκτησε τα δικαιώματα της πόλης, με το νέο όνομα Αντωνίνα.

Η μετατροπή του Βυζαντίου σε Κωνσταντινούπολη οφείλεται στον Κωνσταντίνο Α΄ (324-337), με τις εργασίες ανοικοδόμησης της νέας αυτοκρατορικής πόλης να ξεκινούν στα 324 και τα επίσημα εγκαίνια να πραγματοποιούνται στις 11 Μαΐου 330. Αμέσως μετά την ίδρυσή της, η πόλη χαρακτηρίστηκε ως Δεύτερη Ρώμη και λίγο αργότερα ως Νέα Ρώμη. Πράγματι, η Κωνσταντινούπολη αποτέλεσε στη συνέχεια την πρωτεύουσα του ανατολικού τμήματος της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας. Ο όρος Βυζαντινή Αυτοκρατορία που χρησιμοποιείται ως σήμερα, εισήχθη μόλις τον 16ο αι. από τoν Γερμανό ουμανιστή Hieronymus Wolf (1516-1580) στο έργο του Corpus Historiae Byzantinae (1557).

Τρεις Οικουμενικές Σύνοδοι και αρκετές τοπικές συγκλήθηκαν στην Κωνσταντινούπολη, η οποία αποτελεί έδρα του Οικουμενικού Πατριαρχείου.

Η αύξηση του πληθσμού, του πλούτου και των οικοδομημάτων της υπήρξε αξιοσημείωτη. Από τη Notitia Urbis Constantinopolitanae (425), πληροφορούμαστε για τη διαίρεση της πόλης σε 14 περιοχές και για το πλήθος των δημόσιων, ιδιωτικών και εκκλησιαστικών μνημείων, των κιονοστήρικτων δρόμων με σημαντικότερη τη Μέση, των δημόσιων και ιδιωτικών λουτρών της. Μεταξύ 408 και 413 πραγματοποιήθηκε από τον Θεοδόσιο Β΄ (408-450) η επέκταση των χερσαίων τειχών 1,5 χλμ. δυτικότερα των κωνσταντίνειων και στα 439 κατασκευάστηκαν τα θαλάσσια τείχη.

Η πόλη επλήγη το 532 από τη Στάση του Νίκα, το 542 από λοιμό και το 618 από την αραβική κατάκτηση της Αιγύπτου, με συνέπεια την απώλεια του σιτοβολώνα της. Στη συνέχεια πολιορκήθηκε από τους Αβαροσλάβους (626) και τους Άραβες (674-678 δια θαλάσσης και 717-718), χωρίς ωστόσο να κατακτηθεί. Στους 11ο και 12ο σημειώθηκε μεγάλη οικονομική και πολιτιστική ανάπτυξη, που συνοδεύτηκε από την ανέγερση μεγάλων μοναστηριακών συγκροτημάτων με αυτοκρατορικές χορηγίες. Μεγάλο τμήμα της Κωνσταντινούπολης καταστράφηκε στην πυρκαγιά του Αυγούστου του 1203, ενώ το 1204 οι Σταυροφόροι την κατέλαβαν και την λεηλάτησαν. Όταν τον Αύγουστο του 1261 εισήλθε στην ανακτημένη από τους Βυζαντινούς πρωτεύουσα ο Μιχαήλ Η΄ (1259-1282), έπρεπε να αντιμετωπίσει την ερήμωση και την καταστροφή που προκλήθηκαν κατά τη διάρκεια της λατινικής κατάκτησης. Μετά τη σύντομη περίοδο ακμής των πρώτων δεκαετιών του 14ου αι. ακολούθησε η εγκατάλειψη, όπως αντικατοπτρίζεται στα κείμενα των περιηγητών. Μετά την άλωσή της από τους Οθωμανούς Τούρκους το 1453, η Κωνσταντινούπολη αποτέλεσε την πρωτεύουσα της Οθωμανικής Αυτοκρατορίας που εγκαθιδρυόταν. Παρά την ανάδειξη της Άγκυρας ως πρωτεύουσας της Τουρκικής Δημοκρατίας το 1923, η Κωνσταντινούπολη, που μετονομάστηκε επισήμως σε Istanbul το 1930, παραμένει η πολυπληθέστερη πόλη της σύγχρονης Τουρκίας και μεγάλο πολιτιστικό και οικονομικό κέντρο.