Edinburgh is gegroeid een fort op Castle Rock, de rotsblok die nog steeds het centrum van de stad domineert. In de 7de eeuw kregen de Engelsen dit deel van Schotland in handen. Zij bouwden het fort en gaven de plaats de naam Eiden’s Burgh. Burgh is een oud Engels woord voor fort. Het fort deed een hele tijd dienst als buitenpost van de Schotten, maar de strijd met de Engelsen bleef aanslepen. De Engelsen plunderden de stad in totaal zeven keer.
Edinburgh begon pas echt te groeien vanaf de 11de eeuw na Christus. In 1124 stichtte David I Holyrood Abbey. De abdij was in handen van Augustijnerkanunniken, die hun naam leenden aan Canongate. Aan de voet van Castle Rock ontstonden markten. Edinburgh was beroemd om de productie van wol. Vlakbij lag de nederzetting Leith, de haven van Edinburgh.
In 1329 kreeg de stad stadsrechten, maar de Engelsen en de Schotten bleven met elkaar vechten. In 1385 brandden de Engelsen het stadhuis en de St Giles Kirk af. Desondanks bleef Edinburgh groeien. In de 15de eeuw was het eigenlijk al de hoofdstad van Schotland. Rond 1450 werd de eerste stenen omwalling gebouwd. Het ging de stad voor de wind.
In 1555 keerde John Knox terug van zijn verbanning. Hij zou de grote hervormer worden van de Schotse kerk en vormde de kerk om tot een protestantse kerk. In 1560 was de Schotse kerk, die onafhankelijk was van Rome, een feit. De religieuze verschillen leidden tot burgeroorlog tussen Schotland en Engeland.
De stad bloeide op cultureel vlak, maar in 1707 bepaalden de Acts of Union dat Engeland en Schotland een land zouden vormen, Groot-Brittannië en voortaan nog maar een parlement zouden hebben. Edinburgh had voortaan op politiek vlak niet meer zoveel te betekenen.
De stad breidde steeds meer uit en het bevolkingsaantal explodeerde pas echt in de 19de eeuw. Net als voor andere steden was het ook voor Edinburgh de eeuw van de industrialisatie, hoewel de stad al snel ingehaald werd door het welvarende Glasgow.
Na de Tweede Wereldoorlog legde de stad weer meer de nadruk op zijn status als intellectueel en cultureel centrum. Het Edinburgh International Festival en het Edinburgh Fringe Festival dateren beide uit 1947 en de universiteit van Edinburg ontwikkelde zich tot een instelling met veel internationaal aanzien. In 1999 kwam het nieuwe Schotse parlement voor de eerste keer samen in Edinburgh.