Στη θέση των Χανίων ήταν χτισμένη η αρχαία Κυδωνία. Ο Ν. Πλάτων όμως τοποθέτησε στην ίδια θέση την προϊστορική Αλχανία, από την οποία προέρχεται πιθανότατα και η ονομασία της σύγχρονης πόλης.
Η πόλη επί αιώνες ήταν οικισμός χωρίς ιδιαίτερη σημασία. Ο οικισμός όμως αυτός ενισχύθηκε μετά τη Δ´ Σταυροφορία(1204) και συγκεκριμένα το 1952 από Βενετούς εποίκους που εγκαταστάθηκαν στο Καστέλλι και το οχύρωσαν. Κατά τη διάρκεια του Βενετογενουατικού Πολέμου οι Γενουάτες επιχείρησαν να καταλάβουν την πόλη(1296) την οποία πυρπόλησαν. Οι πρώτες οχυρώσεις των Χανίων συμπληρώνονταν βαθμιαία και κυριότερη άρχισε το 1536 με σχέδιο Βενετών αρχιτεκτόνων. Δύο χρόνια αργότερα ο Χαϊριεντίν Βαρβαρόσσας πολιόρκησε τα Χνιά χωρίς επιτυχία χάρη στο ισχυρό βενετικό πυροβολικό και τον ηρωισμό των κατοίκων.
Οι Τούρκοι, αφού λεηλάτησαν την περιοχή του Κισσάμου στράφηκαν προς το Ρέθυμνο και τελικά αποσύρθηκαν. Κατά την περίοδο αυτή τα Χανιά μαζί με το Χάνδακα (Ηράκλειο) ήταν οι κυριότερες πόλεις της Κρήτης και πραγματοποιούσαν εξαγωγές στη Βενετία, στην Κωνσταντινούπολη, στην Κέρκυρα και στη Νεάπολη.
Στο μεταξύ η εξάπλωση της τουρκικής κατάκτησης στο νότιο Αιγαίο και στην Κύπρο υποχρέωνε την Βενετία να ενισχύσει τα οχυρωματικά έργα του νησιού και το 1602 ο Βενετός προβλεπτής Μόρο ενίσχυσε ακόμη περισσότερο τα Χανιά. Το 1630 η πόλη διέθετε 89 κανόνια διαφόρων τύπων τα οποία όμως αποδείχτηκαν ανίσχυρα να αποτρέψουν την κατάληψη της πόλης από τους Τούρκους τον πρώτο χρόνο του Τουρκοβενετικού πολέμου(1845-1669). Τα πρώτα τουρκικά αγήματα αποβιβάστηκαν τον Ιούνιο του 1645 κοντά στην Μονή Γωνιάς, δυτικά των Χανίων και σε λίγες ώρες αποβιβάστηκαν στα Χανιά. Ύστερα από πολύμηνη πολιορκία, παρά τη γενναία αντίσταση Βενετών και Ελλήνων, η πόλη παραδόθηκε (22 Αυγούστου 1645). Μετά την κατάκτηση του νησιού από του Τούρκους το νησί αποτέλεσε εγιαλέτι και διαιρέθηκε, όπως και κατά τη Βενετοκρατία σε τέσσερα σαντζάκια:του Χάνδακα(Ηραλείου), των Χανίων, του Ρεθύμνου και της Σητείας. Η προσπάθεια των Βενετών να ανακαταλάβουν την Κρήτη στη διάρκεια του Βενετογενουετικού πολέμου (1684-1698) δεν είχε αποτέλεσμα. Τον Ιούλιο του 1692 ο Βενετός ναύαρχος Ντομένικο Μοτσενίγκο πολιόρκησε την πόλη με τη βοήθεια Ελλήνων από τον Αποκόρωνα και τα Σφακιά, η πολιορκία όμως λύθηκε στις 8 Αυγούστου και ο Μοτσενίγκο εγκατέλειψε τον αγώνα στις 7 Σεπτεμβρίου.
Κατά την Ελληνική Επανάσταση τα Χανιά υπήρξαν ένα τα σημαντικότερα διοικητικά και στρατιωτικά κέντρα της Κρήτης και ορμητήριο των Τούρκων εναντίον των επαναστατών. Αμέσως μετά την κήρυξη του αγώνα, ο Ελληνικός πληθυσμός της πόλης δοκιμάστηκε από τα καταπιεστικά μέτρα και τις διώξεις και στις 11 Ιουνίου 1821 αποδεκατίστηκε από φοβερές σφαγές. Λίγες μέρες αργότερα οι σφαγές συνεχίστηκαν στο Ακρωτήρι και λεηλατήθηκαν οι μονές Αγίας Τριάδος και Γουβερνέτου. Στην Μεγάλη Κρητική Επανάσταση (1866-1869), παρά την παρουσία στα Χανιά ισχυρών στρατιωτικών μονάδων, η πόλη υπήρξε συντονιστικό κέντρο και έδρα της επιτροπής του Αγώνα και στην εξέγερση του 1878 δύο χιλιάδες επαναστάτες έθεσαν υπό τον έλεγχό τους την ύπαιθρο χώρα και επιτέθηκαν εναντίον του φρουρίου Ιτζεδίν.
Ας σημειωθεί ότι την εποχή αυτή , σύμφωνα με απογραφή του 1881, στα Χανιά υπήρχαν μόνο 3500 Χριστιανοί ενώ οι μουσουλμάνοι έφταναν στις 9500! Μετά την ένωση την ένωση ης Κρήτης με την Ελλάδα η πληθυσμιακή, οικονομική και πολιτισμική ανάπτυξη των Χανίων υπήρξε ραγδαία. Ο πληθυσμός από 20.000 το 1900 έφτασε στις 26.000 το 1928 και στις 29.000το 1940.
Οι Γερμανοί κατέλαβαν την πόλη στις 27 Μαρτίου 1941, ύστερα από σκληρό αγώνα και ο πληθυσμός δοκιμάστηκε άλλη μια φορά από δυνάμεις κατοχής.