Probablement és d'origen preromà. Els romans l'anomenaven Cale o Portus Cale[3] i d'aquí derivà el nom Portugal, que designaria tot el país. Formà part del Regne dels sueus (411-585) i dels visigots (585-711).[3] El 716, fou presa pels àrabs, que en foren expulsats per Alfons I d'Astúries.[3]
La proclamació de la República portuguesa comportà, entre altres coses, la creació de la Universitat de Porto (1911), que va començar amb dues facultats, una de Ciències i l'altra de Medicina.[5]
El desenvolupament de la ciutat s'ha beneficiat del seu emplaçament favorable a la vora dreta del Duero, tocant a la desembocadura. Les dificultats de la navegació pel riu van provocar la creació de l'avantport artificial de Leixões, al nord-oest, que absorbí els nuclis de Leça da Palmeira, São Mamede de Infesta i Aguas Santas; i enllaçà també el nucli primitiu de la ciutat amb la vora esquerra del riu per mitjà de dos ponts.
D'època renaixentista i barroca, sobresurten diverses esglésies amb notables retaules i decoració interior, i amb les seves façanes decorades amb grans plafons de rajoles pintades en tonalitats blaves: la Capella dels Sastres (Capela dos Alfaiates); l'Església i Torre dels Clergues, realitzada per Nicolau Nasoni, amb una torre que ha esdevingut l'emblema de la ciutat; l'Església de Sant Francesc, gòtica, amb decoració barroca; l'Església de Sant Ildefons de Porto, l'Església de Santa Clara, gòtica amb decoració barroca; l'Església de la Misericòrdia, barroca; l'eslésia de Sao Lourenço, anomenada Convento dos Grilos, obra de l'arquitecte Baltazar Álvares; l'església de Nostra Senyora de la Victòria, la Capella de les ànimes de Santa Caterina, del segle xvii amb decoració de rajoles blaves del segle xx i el Castelo do Queijo.
Del segle xx sobresurt un notable desplegament d'arquitectura eclèctica a l'Avinguda dels Aliats (Avenida dos Aliados), presidida per l'edifici de l'Ajuntament. Porto compta també amb interessants testimonis d'art déco, com ara la Casa de Serralves, el Teatro Rivoli, el teatre Coliseum, la cafeteria Ateneia o la farmàcia Vitalia.
Porto té destacades obres d'arquitectura contemporània, principalment d'Alvaro Siza, (Casa de Te a Boa Nova, Facultat d'arquitectura, Museu Serralves, etc), i també de Rem Koolhaas (Casa da Música) i Luis Pedro Silva (Terminal de creuers de Matosinhos).