История Порту начинается около 300 г. до н. э. с протокельтских и кельтских народов, наиболее ранних известных жителей этих мест. Руины данного периода были обнаружены в нескольких областях. В районе современного Порту также существовало поселение галлеков (см. Кастро (культура)).

Римский военачальник Децим Юний Брут Каллаик завоевал город примерно в 136 году до нашей эры. Римляне назвали город Portus Cale. Это название позже преобразовалось в Portucale. От него произошло название графства Condado Portucalense, впоследствии давшего название всей стране — Portugal.

В 540 году вестготы сделали город резиденцией епископа и построили крепость.

Порту попал под контроль мавров во время их вторжения на Пиренейский полуостров в 711 году. В 868 году был отвоёван графом Португалии Вимарано Пересом. С 997 по 1050 год город снова пребывал под властью мавров. В 1092 году город в ходе реконкисты был окончательно освобождён и входил в состав королевства Леон, в составе Графства Португалия, которое унаследовал Генрих Бургундский, с которого и начинается в 1096 году история независимой Португалии.

Муниципалитет был основан в 1123 году.

В 1370 году король Португалии Фернанду I обновил городские укрепления, так называемые Muralhas Fernandinas.

В 1387 году в Порту прошло бракосочетание Филиппы Ланкастерской из династии Ланкастеров и короля Португалии Жуана I. Этот брак стал основой Виндзорского договора — англо-португальского союза, самого длительного в дипломатической истории.

После заключения Договора Метуэна в 1703 году для Порту наступила эра процветания, связанная в том числе и с тем, что Португалия могла сбывать всё больше портвейна в Великобританию. С 1717 года бесчисленные британские торговые конторы открывали свои филиалы в Порту, к середине XVIII века до 15 % населения города были британцами.

В 1809 году в ходе наполеоновских войн Порту оккупировали французские войска. Британским войскам под командованием Артура Уэлсли, 1-го герцога Веллингтона, удалось освободить город в том же году.

С 2002 по 2013 год мэром Порту являлся известный политик Руй Риу, с января 2018 года по май 2022 года — председатель Социал-демократической партии.