夏商周时期温州地属百越之东瓯。西汉惠帝三年（前192年）惠帝刘盈立驺摇为东海王，都东瓯，温州地属东海国（俗称东瓯国）。东汉顺帝永和三年（138年）分章安县之东瓯乡置永宁县，西犹兼处州地，户不满万，县始于瓯江北岸，是为温州建县之始。明洪武元年（1368）废路置府，温州路改为温州府。1949年5月7日温州和平解放，建立温州市军事管制委员会；8月26日成立第五专区，并设温州市。建国后改称为温州区专员公署。其后，名称和辖县有所变动。1981年9月，温州地区和温州市合并建立温州市，实行市管县体制。
截至2021年12月31日，温州市共辖12个县级行政区，包括4个市辖区、3个县级市、5个县，分别是鹿城区、龙湾区、瓯海区、洞头区、瑞安市、乐清市、龙港市、永嘉县、平阳县、苍南县、文成县、泰顺县。