Strasbourg được thành lập dưới thời của hoàng đế La Mã Augustus trong năm 12 TCN, thời đấy có tên là Argentoratum. Thành phố ban đầu chỉ là một tiền đồn của tỉnh Germania Superior. Quân đoàn La Mã Legio VIII Augusta dưới quyền chỉ huy của Piranus Clemens đã xây dựng trong năm 74 một con đường từ Augusta Vindelecorum qua thung lũng Kinzig đến Argentoratum (Strasbourg) kết nối với đường đi đến Mogontiacum (Mainz). Từ thế kỷ thứ 4 Strasbourg là nơi ngự trị của tổng giám mục, sau đó bị người Alamani, Huns và Frank chiếm đoạt một thời gian.

Thành phố đế chế tự trị

Trong thời Trung cổ Strasbourg thuộc về Đế quốc La Mã thần thánh và đã phát triển trở thành một trung tâm kinh tế quan trọng. Bắt đầu từ năm 1262 Strasbourg là thành phố đế chế độc lập. Sau trận đại dịch năm 1348 một trong những cuộc tàn sát người Do Thái đầu tiên và lớn nhất thời Trung cổ đã được tiến hành vào ngày 14 tháng 2 năm 1349: Hằng trăm người Do Thái (theo một số tài liệu là đến 3.000 người) tại Strasbourg đã bị thiêu sống công khai, những người sống sót bị đuổi ra khỏi thành phố. Cho đến thế kỷ 18 người Do Thái vẫn bị cấm không được lưu lại bên trong khu vực tường thành của thành phố sau 10 giờ đêm, những người trái lệnh sẽ bị tử hình.

Năm 1439 tháp bắc của Nhà thờ lớn Strasbourg được hoàn thành. Cho đến năm 1874 nhà thờ này là ngôi nhà cao nhất thế giới và cho đến nay vẫn thuộc vào trong số các nhà thờ cao nhất thế giới.

Thời kỳ thuộc Pháp

Sau năm 1648 nước Pháp cố gắng mở rộng biên giới đến sông Rhein. Strasbourg lọt vào tầm ngắm của vua Louis XIV. Sau khi quân đội Pháp chiếm lĩnh thành phố vào tháng 9 năm 1681, Hiệp ước Rijswijk 1679 cuối cùng đã công nhận chính thức sự thay đổi này. Những người theo đạo Tin Lành không được phép làm việc trong các công sở nữa. Mặc dù vậy, trường Đại học Strasbourg mang nhiều ảnh hưởng của Đức và đạo Tin Lành vẫn tiếp tục tồn tại. Ngoài ra, vùng Alsace còn bị chia cắt với nước Pháp còn lại bởi một hàng rào thuế quan trong khi lại không có ranh giới thuế quan với nước Đức. Vì thế mà thành phố và vùng phụ cận vẫn nói tiếng Đức và chịu nhiều ảnh hưởng của văn hóa Đức.

Johann Wolfgang Goethe đã học đại học tại đây trong thời gian 1770/1771. Trong những năm đấy thành phố là điểm kết tinh của phong trào văn học "Sturm und Drang". Jakob Michael Reinhold Lenz và Johann Gottfried Herder cũng đã từng sống tại đây.

Trong thời gian của cuộc Cách mạng Pháp thành phố đã là điểm thu hút cho những người theo phái Cộng hòa từ nước Đức. Người nổi tiếng nhất là Eulogius Schneider. Trong những năm và thập niên kế tiếp sau đấy Strasbourg đã trở thành nơi lưu vong cho những người Đức đối lập và cách mạng, thí dụ như cho Georg Büchner.

Claude Joseph Rouget de Lisle đã sáng tác bài La Marseillaise tại đây.

Thuộc về Đế chế Đức

Năm 1871, sau cuộc Chiến tranh Pháp-Phổ, Đế quốc Đức tuyên bố Strasbourg trở thành thủ phủ của vùng Elsaß-Lothringen. Trong chiến tranh, Strasbourg đã bị quân đội Đức bao vây và bắn phá dữ dội. Thư viện thành phố với phần lớn sách hiếm quý cũng như là Viện Bảo tàng Nghệ thuật đã bị phá hủy.

Sau năm 1871, bên cạnh Metz và Köln, Strasbourg đã được xây dựng trở thành một trong những thành trì quan trọng nhất ở phía tây của Đế chế Đức. Sau cuộc Chiến tranh Đức-Pháp 1871 và tái chiếm lĩnh Alsace-Lothringen bởi Đế quốc Đức tình hình chính trị rất phức tạp. Đa số người dân Alsace không đồng ý sáp nhập vào Đế quốc Đức vừa được thành lập, việc có thể thấy qua các kết quả bầu cử sau năm 1871: đảng tự trị là đảng chính trị dẫn đầu cho đến 1890. Trong những năm sau 1871 kinh tế của thành phố Strasbourg và của vùng Alsace đã tăng trưởng cao, hòa giải ít nhất là một phần dân cư với việc thống trị của Đức – Phổ.

Năm 1872 trường đại học được tái thành lập dưới tên Trường Đại học Hoàng đế Wilhelm (Kaiser-Wilhelm-Universität) theo tên của Kaiser Wilhelm I – vị hoàng đế đầu tiên của Đế quốc Đức – và những năm sau đấy đã phát triển trở thành một trong những trường đại học quan trọng nhất trong Đế quốc Đức.

Giữa các cuộc thế chiến

Sau Chiến tranh thế giới thứ nhất và sự thoái ngôi của Đức hoàng Wilhelm II vào tháng 11 năm 1918, Alsace-Lothringen tuyên bố trở thành Cộng hòa độc lập Alsace-Lothringen nhưng đã bị quân đội Pháp chiếm đóng chỉ trong vài ngày. Sau đấy, thể theo Hòa ước Versailles 1919 Strasbourg lại thuộc về Pháp.

Trong thời gian từ khi Đức xâm lược Ba Lan vào ngày 1 tháng 9 năm 1939 và tuyên bố chiến tranh của Anh-Pháp vào ngày 3 tháng 9 năm 1939 chống lại Đức Quốc xã, dân cư của thành phố Strasbourg đã được di tản cũng như dân cư tại toàn bộ các xã gần biên giới khác. Trong vòng 10 tháng, cho đến khi quân đội Đức tiến vào thành phố vào giữa tháng 6 năm 1940 trong Trận chiến nước Pháp, đã không có một ai sống trong thành phố trừ những người lính đóng trong quân trại. Strasbourg bị quân đội Đức chiếm đóng cho đến năm 1944.

Sau Chiến tranh thế giới thứ hai, nhờ vào công lao của thị trưởng lâu năm của Strasbourg, Pierre Pflimlin, mà thành phố đã trở thành biểu tượng cho sự hòa giải Đức-Pháp và cho sự thống nhất của châu Âu.