今南寧古屬百越之地。秦始皇二十三年(前214年),秦統一嶺南地區,設南海、桂林、象郡,南寧屬桂林郡轄地。漢朝漢高祖元年至元鼎元年(前206年—前111年)為南越國地,元鼎六年(前111年)屬郁林郡領方縣地。三國時,屬吳國轄地,歸廣州郁林郡臨浦縣地,一直延續到西晉。東晉太興元年(318年),從郁林郡析出晉興郡,隸屬廣州,治所在晉興縣(今南寧),晉興縣成為南寧的第一個地名,一直沿用至隋開皇十八年(598年),共280年,這是南寧成為桂西南地區行政中心的開始。
隋開皇十八年,改晉興縣為宣化縣,治所在宣化城(今南寧)。唐武德四年(621年),以宣化縣地設南晉州,領宣化一縣。武德五年(622年),宣化縣析出宣化、武緣、朗寧、晉興、橫山5縣,隸屬南晉州。貞觀六年(632年),南晉州改稱邕州,為邕州都督府,這是南寧簡稱“邕”之始。“邕”字來自唐《元和郡縣志》“因州西南邕溪水為名”的記述。天寶元年(742年)改邕州為朗寧郡,乾元元年(758年)復為邕州,撤銷朗寧郡建制,由州領縣。咸通三年(862年),邕州屬嶺南西道,治所在宣化縣,至此今南寧相當于今省級政權建置開始。
元朝至元十六年(1279年),改邕州為邕州路,轄宣化縣、武緣縣,置邕州路總管府,兼左右兩江溪峒鎮撫。至元二十八年(1291年),上思州黃勝許、岑世興起兵抗元,給元朝統治者以沉重打擊。至治二年(1322年),英宗派特使招諭,逼使黃勝許、岑世興歸順。泰定元年(1324年)六月,黃、岑遣子弟朝貢,歸順元朝。為慶南疆綏服,元朝統治者于同年9月將邕州路改稱南寧路(取南疆安寧之意),隸屬湖廣行中書省。宣化縣隸屬南寧路,南寧得名始于此。至正二十三年(1363年),湖廣行中書省分置廣西行書省,南寧隸屬廣西行中書省。
明洪武元年(1368年)廢南寧路,置南寧府,宣化縣隸屬南寧府,治所在今南寧城。清朝承襲明朝建置,清朝初葉,實行省、府(廳)、州(直隸州)、縣四級區劃制。南寧府隸屬廣西省,為府治所,宣化縣隸屬南寧府。府、縣治所均在今南寧城。
民國元年(1921年)7月,廢宣化縣并南寧府。同年10月,廣西軍政府從桂林遷來南寧,南寧成為廣西省會。1913年6月,廢府留縣,南寧府改為南寧縣,治所南寧。1914年6月,為避云南省的南寧縣同名而改名邕寧縣,為邕寧縣得名之始。同年置南寧道,領邕寧、永淳、橫縣、賓陽、上林、武鳴、隆山、那馬、都安、果德、隆安、扶南、綠淥、上思14個縣。1926年廢道,由省直接領縣。1929年7月設南寧市政府,與邕寧縣合署辦公,同年11月,撤市建制,1930年置南寧民團區,1934年置南寧行政監督區,1935年置第九區,均領邕寧、賓陽、橫縣、永淳、扶南、綠淥、同正、隆安、上思9個縣。1936年,廣西省會從南寧遷回桂林。1940年置南寧行政監督區(又叫第九區),1942年4月,將第八區(武鳴)、第九區合并稱第四行政區,治所南寧。領邕寧、永淳、橫縣、賓陽、上林、武鳴、隆山、都安、那馬、平治、果德、隆安、同正、扶南、綏淥、上思16個縣。1949年10月,廣西省會從桂林搬來南寧。
1949年12月4日,南寧解放,1950年1月南寧建市,同月22日市人民政府正式對外辦公。同年2月8日,廣西省人民政府成立,確定南寧市為省會。至1958年3月南寧廣西省政府駐地(1958年3月廣西壯族自治區成立后至今,南寧一直為自治區首府)。1952年12月南寧為桂西壯族自治區(1956年改為桂西壯族自治州)駐地。自治州領百色、宜山兩個專區,并領邕寧等15個直屬縣。1958年9月,南寧市與南寧專署統一領導。1960年10月,地、市合并,1967年1月,南寧市與南寧專署分開。1968年成立南寧市革命委員會。1979年3月,南寧市領朝陽(今興寧)、新城、永新、衡陽(今城北)、江南5個城區及1個郊區。1980年6月恢復南寧市人民政府。1984年4月,南寧市正式接管邕寧、武鳴兩縣,南寧市領5個城區1個郊區2個縣共8個行政單位。2001年12月,撤銷郊區,南寧市市轄行政區由原來的6個減到5個,市轄行政單位由8個減到7個。