يعود تاريخ كوبنهاغن إلى أول مستوطنة أنشئت في الموقع في القرن الحادي عشر. زادت أهميتها منذ منتصف القرن الثاني عشر بعد أن امتلكها الأسقف أبسالون وحُصنت المدينة بجدار حجري خلال القرن الثالث عشر. ساهم المرفأ والإمكانيات الممتازة في صيد سمك الرنجة بنمو كوبنهاغن وتطورها لتصبح مركزًا تجاريًا مهمًا. هُوجمت مرارًا من قبل الرابطة الهانزية عندما أدرك الألمان امتدادها. حصلت على ميثاقها في 1254 باعتبارها مدينة يقودها الأسقف جاكوب إيرلاندسن.
تضخمت المدينة بشكل ملحوظ خلال حكم كريستيان الرابع ملك الدنمارك بعد تتويجه في 1596 من خلال إضافة مناطق جديدة وتحصينات عصرية مزودة بحفر أرضية وحصون. كلف الملك حرفيين ومهندسين معماريين ألمان وهولنديين بإنشاء صروح عظيمة مصممة بهدف تعزيز هيبته. بحلول وقت وفاة كريستيان الرابع في 1648، أصبحت كوبنهاغن حصن الدنمارك الرئيس وميناءها البحري، وشكلت المدينة إطارًا لإدارة المملكة الدنماركية ومركزًا للتجارة في شمال أوروبا.
صمدت في 1658-1659 في وجه حصار شديد من قبل السويديين بقيادة كارل العاشر وصدت بنجاح هجومًا ضخمًا آخر. دمرت الحرائق الكبيرة المدينة في 1728 ومرةً أخرى في 1795 ما أدى إلى تخرب معظم الجزء العائد للقرون الوسطى فيها. خاض أسطول بريطاني يقوده الأميرال باركر معركة ضخمة في 1801، سميت معركة كوبنهاغن، ضد البحرية الدنماركية في مرفأ كوبنهاغن. في هذه المعركة، وضع اللورد نيلسون «المنظار على عينه العمياء» ليتجاهل إشارة الأميرال باركر بوقف إطلاق النار. عانت المدينة من أضرار جسيمة وقُتل مئات الأشخاص عندما قصفت قوة استكشافية بريطانية كوبنهاغن في 1807 بهدف السيطرة على البحرية الدنماركية وبالتالي حرمان الخطط الفرنسية الوليدة بغزو بريطانيا منها. السبب الرئيس للدمار الهائل اعتماد كوبنهاغن على خط دفاعي قديم لم ينفع في مواجهة سفن القصف بعيدة المدى ومدافع الهاون التي استخدمها البريطانيون. لم تسمح أسوار المدينة ببناء مساكن جديدة حول البحيرات التي حدّت نظام الدفاع القديم من الغرب حتى خمسينيات القرن التاسع عشر. طال انتظار هذه الزيادة الهائلة في المساحة لأن الأسوار القديمة شكلت نظامًا دفاعيًا باليًا، ولأن نظام الصرف الصحي في المدينة القديمة كان سيئًا أيضًا. سكن في المركز التاريخي لكوبنهاغن قبل هذا الانفراج قرابة 125,000 شخصًا وبلغ عدد السكان ذروته في إحصاء عام 1870 (140,000)؛ يبلغ الرقم في يومنا هذا نحو 25,000. توسعت كوبنهاغن أكثر في 1901 لتُضمّن مجتمعات تضم 40,000 شخصًا وتجعل من فريدريكسبرغ في أثناء ذلك حبيسةً ضمن كوبنهاغن.
رُبطت مدينتا كوبنهاغن ومالمو منذ صيف 2000 بجسر/نفق عبور(جسر أوريسند) مخصص لحركة السكك الحديدية والطرق. تحولت كوبنهاغن نتيجة ذلك إلى مركز لمنطقة حضرية أكبر تمتد في كلا البلدين. أحدث بناء الجسر الكثير من التغييرات في نظام النقل العام وإعادة التعمير المكثفة لأماغير جنوب المدينة الرئيسة.