南通由沙洲成陸，南北朝時的梁代稱壺豆洲。東晉安帝時期，今南通范圍內置寧海、臨江、蒲濤、如皋等縣，后又增設海安縣。到北周、隋時期這些縣多被撤并。唐代，胡逗洲得到開發。乾符二年（875），南通已有狼山鎮遏使的職位。五代吳國設豐樂鎮、大安鎮、崇明鎮及狼山鎮。后周顯德五年（958）置靜海軍，不久升靜海軍為通州（今南通市），并設靜海、海門兩縣歸通州管轄，州治駐靜海。通州，按其位置來看，由海路北上可達齊燕遼東，南下可抵閩越，沿江南可至三吳，西可到楚蜀。四方通達，因以為名。

宋代通州屬淮南東路，天圣元年（1023）改通州為崇州，又稱崇川。政和七年（1117）通州一度稱靜海郡。元初至元十五年（1278）升通州為通州路；二十一年恢復為州，屬揚州路。崇明縣曾短時間歸屬通州，后又劃屬蘇州。明初，靜�？h廢；此后，通州只管轄海門一個縣。清康熙十一年（1672）海門縣廢，通州無屬縣。雍正二年（1724），通州升為直隸州（南通州），劃如皋、泰興二縣歸通州管轄。乾隆三十三年（1768）設立海門直隸廳，直屬江蘇省管轄。

1912年，民國政府廢州廳設縣，通州改稱南通縣，海門廳改稱海門縣。1928年，設啟東縣。抗日戰爭期間，新四軍建立蘇中根據地，今南通范圍內曾為蘇中四行政區轄地，民主政府建立縣級政權。1941年初，設立如西縣。1943年在海泰地區設紫石縣。抗戰勝利后，南通范圍內曾為蘇皖第九行政區及一行政區的一部分。1945年，改如西為如皋縣，改如皋為如東縣。1948年改紫石縣為海安縣。1949年2月南通全境解放后，劃城區、狼山、天生港一帶建南通市，駐南通城。南通縣駐金沙鎮。

1949年4月21日，設南通專區，轄南通市及如東、南通、海門、啟東、崇明1市5縣。1950年1月11日，原泰州專區的如皋、海安劃歸南通專區；同年5月12日，南通市改由蘇北人民行政公署直轄。1951年，如東縣政府由馬塘遷駐掘港鎮。1953年1月1日江蘇建省后，南通市為省轄市。南通專區屬江蘇省領導，轄如皋、如東、海安、啟東、崇明、南通、海門等7縣，專署駐南通市。

1958年，原由省轄的南通市，劃歸南通專署領導，崇明縣劃歸上海市，南通專區轄1市6縣。1962年，南通市改為省轄市。1970年，南通專區改稱南通地區，專署駐南通市，轄海安、如皋、如東、啟東、海門、南通6縣。1983年3月實行市管縣體制，南通地區的海安、如皋、如東、啟東、海門、南通6縣劃歸南通市領導，市區設城中、港閘合并為南通市城區，南通市共轄6縣2區。

1991年5月，經國務院批準，南通市城區更名為崇川區，郊區更名為港閘區。1989年11月啟東撤縣設市，1991年如皋撤縣設市，1993年南通撤縣設市（通州市），1994年海門撤縣設市，均為縣級市。至此，南通市轄2個市轄區、2個縣，代管4個縣級市。即崇川區、港閘區、啟東市、如皋市、通州市、海門市、海安縣、如東縣。市政府駐崇川區。

2001年經省人民政府批準，將通州市的觀音山鎮、小海鎮、竹行鎮、通州市良種場劃歸南通市崇川區管轄；將通州市行政區域范圍內的南通農場（隸屬省農墾集團公司）、東方紅農場（隸屬省軍區）劃入南通市崇川區行政區域。其中：小海鎮、竹行鎮、良種場、種畜場整建制劃進市區并委托富民港辦事處管轄，南通農場（省屬）和東方紅農場（省屬）劃入富民港辦事處行政區劃范圍內。行政區劃調整后市區總面積達381.6平方千米，總人口達75.98萬人，分別比調整前增加144.82平方千米，12.75萬人。

2006年底，常住總人口724.93萬人，戶籍總人口769.79萬人。2008年末全市戶籍人口763.72萬人，其中市區人口87.52萬人。

2009年，撤銷通州市，設立南通市通州區，以原通州市的行政區域為通州區的行政區域，區政府駐金沙鎮。至此，南通市轄3個市轄區、2個縣，代管3個縣級市，即崇川區、港閘區、通州區、海安縣、如東縣、啟東市、如皋市、海門市。市政府駐崇川區。