Toulouse heeft een rijke geschiedenis die ongeveer 2000 jaar geleden begon toen een Keltische stam zich nabij de Garonne rivier vestigden. In de 2de en 3de eeuw werd het gebied door haar gematigd klimaat en haar goede handelsligging door de Romeinen ingenomen die er een kleine nederzetting bouwden. De Romeinse nederzetting kende een sterke bloei maar werd in de 5de eeuw door de Visigoten veroverd waarna Toulouse tot centrum van het koninkrijk werd uitgeroepen en werd vervolgens in de 6de eeuw onder het bewind van de Frankische koning Clovis geplaatst.
Vanaf de 12de eeuw kende Toulouse opnieuw een bloeiperiode en groeide in status door de graven Raymond die de capitouls, een raad van stadsbeambten, in de stad introduceerden. Toulouse werd zelfs de hoofdstad van het graafschap Toulouse en een intellectueel en artistiek centrum. Er volgde echter een periode van religieuze onrust toen de katharen in Toulouse een gemeenschap stichtten. Dit was echter niet de enige beproeving waar de stad mee te maken kreeg: ook het lelijke huishouden van de Pest en de gevolgen van de Honderdjarige Oorlog zorgden voor een erg donkere periode in de geschiedenis van Toulouse.
Pas in de 15de eeuw keerde het tij en brak er in Toulouse een gouden eeuw aan. De stad kon goed teren op haar handel, van ondere andere wijn en pastel, en werd steeds rijker. Maar door de komst van een andere blauwe verf, indigo, uit Amerika in de 16de eeuw kende de pastelhandel een enorme terugval en religieuze conflicten braken weer uit tussen katholieken en protestanten. Toulouse kwam dus wederom in een neerwaartse spiraal terecht.
In de 17de eeuw werd aan de constructie van het Canal du Midi begonnen die in 1681 werd kanaal voltooid. Ook de stad zelf werd in de daaropvolgende eeuwen gestaag gemoderniseerd. Er werd aan re-urbanisatie gedaan en er werden parken, kanalen en kades aangelegd die de stad heel wat aantrekkelijker maakten. Het Matabiau treinstation werd geopend en de straten werden verbreed zodat transport in en naar Toulouse vergemakkelijkt werd. Op die manier werd Toulouse stilaan een moderne Franse stad.
In de 20ste eeuw werd ook haar industrie gemoderniseerd en namen nieuwe industrieën Toulouse over. De lucht- en ruimtevaartindustrie, de chemische en de elektronische industrie kregen er de bovenhand. Ook het inwonersaantal groeide sterk zodat Toulouse vandaag de vierde grootste stad van Frankrijk is.
Haar rijke geschiedenis is in de stad nog goed zichtbaar: veel kleine straatjes volgen nog de route van hun Romeinse voorgangers en vele gebouwen uit roze baksteen doen denken aan een pseudo-romeinse bouwstijl. Ook de overvloed aan prachtige hôtels en villa’s is nog getuige van de middeleeuwse bloeiperiode van de stad.