南宁古属百越之地。秦始皇帝三十三年（公元前214年），秦统一岭南地区，设南海郡、桂林郡、象郡，今南宁市境域秦属桂林郡、象郡（原邕宁县一部分，横县中南部，隆安县）。
汉高祖元年至元鼎元年（公元前206年至公元前116年），今南宁市境域为南越国地；元鼎六年（公元前111年），析置领方、安广、增食等三县，隶属郁林郡，辖域相当于今宾阳县、横县、隆安县、武鸣区、南宁（含原邕宁县域）、马山县、上思县、扶绥县等地。其中，领方县治于今宾阳县芦圩镇古城村，安广县治于今横县境西南与原邕宁县（今属南宁市区一部分）毗邻交界一带，增食县治于今隆安县东。
三国黄武五年（226年），领方、安广两县依旧隶属吴国广州郁林郡。孙权时（222年至252年），于今横县地置平山、连道、昌平3个县，隶属合浦（珠官）郡。乌程侯孙皓元兴元年（264年），领方县更名临浦县。
西晋初，临浦县复更名领方县。太康元年（280年），合浦北部都尉增置辖吴安县，连道县更名兴道县，昌平县更名宁浦县。太康七年（286年），合浦北部都尉改宁浦郡，并增置润阳县。元帝大兴元年（318年），析郁林、合浦等郡部分县地置晋兴郡及其晋兴等县，隶属广州。晋兴郡领晋兴、熙注、广郁、桂林、增翊、安广、晋城、晋阳等县，辖及今南宁市、崇左市及百色市、河池市、柳州市等部分县地。其中，晋兴县与郡同置，为郡治，治所一说在今南宁市邕江南岸，二说在今南宁市武鸣区双桥镇南苏村板苏屯。晋兴县成为南宁的第一个地名，晋兴郡成为今南宁市属地最早的行政建制。东晋年间，宁浦郡亦移治润阳县（治今横县新福镇江口村古城）。
南朝齐移宁浦郡治安广县。梁置简阳郡，治辖简阳县（治今横县新福镇江口村古城）；置岭山郡，治辖领岭山县（治今横县西部郁江南岸）；置乐阳郡，治辖乐山县（治今横县东北郁江北岸）。以上三郡均隶龙州（治今柳城县）。梁还置领方郡，治辖领方县（郡县同治今宾阳县芦圩镇古城村）；置安城郡，治辖安城县（天监二年由绥宁县改名，治今宾阳县东）。两郡均隶始置于天监二年（503年）之桂州。梁陈晋兴郡改隶桂州，简阳、岭山、乐阳三郡改隶兴州。
隋开皇八年（588年），领方、安城两郡废，领方、安城两县改属南定州。次年，两县改隶尹州。开皇十年（590年），乐阳郡改乐阳县，岭山郡改岭县。次年，废宁浦、简阳两郡改置简州。开皇十四年（594年），晋兴郡及其晋兴县废。另在今南宁市江南区雷村（白沙）置晋兴县，隶尹州。开皇十八年（598年），简州更名缘州，乐阳县更名乐山县，岭县更名岭山县，晋兴县更名宣化县。大业二年（606年），废缘州，岭山、乐山、宁浦、宣化、领方、安城等县均改隶郁州。次年（607年），岭山等6个县改隶郁林郡。
唐武德四年（621年），以原郁林郡之宣化县置南晋州，辖宣化一县，治今南宁市青秀区中山街道一带，是为今南宁市城区属地地方最高行政建制之始。置南方州，州治今上林县澄泰镇古城村。置南尹州，治安城县。复置简州，治宁浦县。置淳州，治永定县（今横县峦城镇北邕江东岸）。武德五年（622年），南晋州析置横山县于今兴宁区五塘镇，置朗宁县于今西乡塘区那龙，置晋兴县于今武鸣区南，并复置武缘县于今青秀区伶俐圩；于今江南区苏圩镇置如和县，隶钦州。武德六年（623年），简州更名南简州。贞观五年（631年），析南方州之岭方、琅琊、思干和南尹州之安城等县置宾州，以州内有宾水而名，治今宾阳县境。贞观六年（632年），南晋州因其州西南有邕溪水而更名邕州，为邕州都督府，这是南宁成为桂西南地区行政中心的开始，也是南宁简称“邕”之始（“邕”字来自唐《元和郡县志》“因州西南邕溪水为名”的记述）。贞观八年（634年），以横槎江为名，改南简州为横州；南方州更名澄州。景云二年（711年），邕州增划辖原属钦州之如和县。天宝元年（742年），邕州、澄州、宾州、横州、淳州分别改朗宁郡、贺水郡、安城郡、宁浦郡、永定郡。乾元元年（758年），上述五郡又分别复名邕州、澄州、宾州、横州、淳州，由州领县，隶属同年由监察区演变成政区的岭南道（治今广州市）。永贞元年（805年），为避朝讳，以州内最多山峦为名，将淳州更名峦州。咸通三年（862年），分岭南为两道节度，以广州为岭南东道，邕州为岭南西道，邕州、澄州、宾州、横州、峦州均隶岭南西道；岭南西道，治邕州，旧址在今南宁市城区，是南宁相当于今省级政权治所开始。唐末，邕州领宣化、武缘、晋兴、朗宁、思笼、如和、封陵7个县，辖今南宁市（含原邕宁县）及武鸣、隆安等县地；横州领宁浦、从化、乐山3个县，辖今横县等地；峦州领永定、武罗、灵竹3个县，辖今宾阳、横县部分县地；宾州领岭方、琅琊、保城3个县，辖今宾阳等县地；澄州领上林、无虞、止戈、贺水4个县，辖今上林、忻城、武鸣等县部分属地。
五代晋天福七年（942年），邕州因避朝讳改名诚州，仍设建武军节度。南汉（947年至950年），复名邕州。
宋开宝五年（972年），峦州废入横州；澄州及其止戈、无虞、贺水等县俱省入上林县，上林县改隶邕州；宾州省废，岭方县改隶邕州；晋兴县更名乐昌县。次年，复置宾州，领岭方县。端拱元年（988年），邕州、横州、宾州属广南西路；上林县改隶宾州。天禧四年（1020年），宾州增划辖由思刚羁縻州改置的迁江县。熙宁四年（1071年），横州废永定县入宁浦县。元丰三年（1080年），邕州迁治今南宁市兴宁路西二里。元祐三年（1088年），复置永定县并更名永淳县。故宋末，邕州领宣化、武缘两县和48个羁縻州及其8个羁縻县，大致辖及今南宁市、崇左市及其辖县和百色市部分市县；宾州领岭方、上林、迁江3个县；横州领宁浦、永淳2个县。
元至元十三年（1276年），邕州改置邕州安抚司，隶广南西道宣抚司（旧治今桂林市）。次年，横州改设横州安抚司，与宾州同隶广南西道宣慰司。至元十六年（1279年），邕州安抚司改邕州路，横州安抚司改横州路，宾州改宾州路。元贞元年（1295年），邕州、横州、宾州等三路改属广西两江道宣慰司。元贞（1295年至1297年）初，横州路复改横州。大德五年（1301年），宾州路复改宾州。泰定元年（1324年），邕州路改称南宁路（取南疆安宁之意），宣化县隶属南宁路，南宁得名取于此。至正九年（1349年），南宁路和横州、宾州改属广西行中书省。元末，南宁路领辖宣化、武缘2个县；横州领宁浦、永淳2个县；宾州领岭方、上林、迁江3个县。
明洪武元年（1368年），南宁路改南宁府，治所在今南宁城；横州改隶浔州路。次年，岭方县省入宾州，宾州改隶柳州府。横州改隶浔州府。洪武十年（1377年）五月，横州降改横县，改隶南宁府。洪武十三年（1380年），横县复改横州。嘉靖七年（1528年），原治今马山县乔利圩的思恩府迁治今武鸣区府城镇，始开今南宁属地同时置有相当于今两个地级行政建制之先河，置领都阳、安定、白山、古零、兴隆、那马、定罗、旧城、下旺等土司和奉议州、上林土县等（这些土司和州县分别治今马山、大化、都安、田阳等县地）。隆庆六年（1572年）二月，南宁府析宣化等县地置新宁州（治今崇左市扶绥县），将武缘县划新宁州领辖。万历七年（1579年），思恩府划辖武缘县。万历三十二年（1604年），思恩府置辖上映土州。明南宁府治今朝阳路19号。明末，南宁府领宣化、永淳、隆安3个县，横、上思、新宁3个州和归德、果化、忠、下雷4个土州及迁隆峒土巡检司；思恩府领武缘县、奉议州和都阳、安定、白山、古零、兴隆、那马、定罗、旧城、下旺9个土司及上林土县、上映土州。
清朝承袭明朝建置。至清末，南宁府治宣化，辖宣化、隆安、永淳等县，新宁、横州等州及忠、归德、果化等土州；思恩府辖领武缘、上林、迁江等县和那马厅、宾州及白山、兴隆、定罗、旧城、都阳、古零、安定等土司。
民国元年（1912年），宣化县省入南宁府，武缘县废入思恩府，并将思恩府改武鸣府；横州、宾州分别改横县、宾阳县。是年10月，广西军政府自桂林迁治南宁府，省府治今南宁民族大道西头与兴宁路南段西侧（时属中山路），南宁成为广西省会。1913年6月，置邕南道，治南宁县（南宁府废改县），隶广西省，领南宁、武鸣（武鸣府废改县）、新宁（今属扶绥县）、那马（今属马山县）、上思、横县、宾阳、永淳（今分属横县、宾阳县和青秀区、邕宁区）、上林、隆安等10个县，归德（今属柳江县）、果化（今属平果县）、忠（今属扶绥县）3个土州，都阳（今属都安瑶族自治县）、安定（今属都安瑶族自治县）、白山（今属马山县）、古零（今属马山县）、兴隆（今属东兰县）、旧城（今属平果县）、定罗（今属马山县）、迁隆峒（今属宁明县）8个土司。1914年1月，南宁县为避云南省南宁县同名而易名邕宁县；6月，邕南道易名南宁道。1915年8月，南宁道新置隆山（今属马山县）、都安、果德（今属平果县）3个县；9月，南宁道新置绥渌县（今属扶绥县）。1926年，南宁道废，所领14个县改隶广西省政府。1929年7月，设南宁市政府，与邕宁县合置办公；11月，撤市建制。1930年，置邕宁民团区，驻邕宁县，辖扶南（今属扶绥县）、上思、邕宁、绥渌、左县（今属崇左市江洲区）、同正（今属扶绥县）、永淳、横县8个县；置宾阳民团区，驻宾阳县，辖宾阳、武鸣、隆山、果德、隆安、那马、上林、都安、迁江（今属来宾市兴宾区）9个县。1932年4月，邕宁、宾阳两个民团区合并置南宁民团区，治武鸣，并将邕宁民团区的左县划归龙州民团区，原属宾阳民团区的果德县划归百色民团区。不久，增划辖百色民团区之果德县。1933年，广西省政府迁至现今青秀区中山街道植物路广西军区内。1934年3月，南宁民团区改南宁行政监督区，仍治武鸣，辖武鸣、邕宁、扶南、上思、绥渌、永淳、同正、横县、隆安、宾阳、迁江、那马、隆山、上林、都安、果德16个县；11月，南宁行政监督区划辖原属柳州行政监督区来宾县。1936年10月，南宁行政监督区划辖原属百色行政监督区平治县；广西省政府由南宁迁至现今桂林市。1937年，南宁行政监督区析出同正县改属龙州行政监督区；10月，南宁行政监督区又划辖同正县，并析出来宾、迁江两县改属浔州行政监督区。1939年2月，南宁行政监督区析出都安、平治、果德、那马、隆山、上林、武鸣、宾阳8个县，另置武鸣行政监督区，治武鸣县。南宁行政监督区因此改驻南宁。1940年4月17日，武鸣、南宁两个行政监督区分别改第八区、第九行政督察区，辖县依旧。1942年3月，第八区、第九区合并为第四区，治南宁。1948年10月，第四区析出武鸣、上林、隆山、那马、果德、平治、都安、隆安8个县，另置第十一区，治武鸣县。1949年9月，第四区辖邕宁、永淳、横县、宾阳、上思、同正、扶南、绥渌8个县。
1949年10下旬，设立武鸣专区，治武鸣，辖武鸣、平治（今属平果县）、果德、那马、隆山、都安等县。12月4日，南宁、邕宁、武鸣解放。邕宁县改治今南宁市江南区（原南宁市糖纸厂一带）。是年，设南宁专区，驻宾阳，辖邕宁、绥渌、横县、同正、上思、永淳、扶南、宾阳8个县。1950年2月8日，广西省人民政府正式成立，确定南宁为省会（1958年3月，广西省改称广西壮族自治区，南宁市为自治区首府）；同月，新置南宁市，直隶广西省。8月，邕宁县迁至现今南宁市邕宁区蒲庙镇。1951年1月25日，撤销武鸣专区。所属武鸣、都安、隆山、上林、迁江5个县划归南宁专区管辖，隆安、镇结两县划归龙州专区管辖，平治、果德、那马等3个县划归百色专区管辖，忻城县划归宜山专区管辖。7月9日，南宁专区又划辖原系郁林专区的贵县（今属贵港市）。1952年8月11日，南宁专区改名宾阳专区，治宾阳县新宾，辖邕宁、横县、宾阳、上林、武鸣、马山（由隆山、那马两县合并而置）、贵县、永淳、迁江等9个县；12月9日，设置桂西僮族自治区（1956年3月2日，更名桂西僮族自治州），治南宁市（今明秀东路），辖宜山专区、宾阳专区、崇左专区、柳州专区、百色专区及所属辖县和钦州专区所属的上思等34个县或县级自治区。是年，南宁市设立一区、二区、三区、四区、五区和郊区。1953年4月23日，宾阳专区、崇左专区合并改称邕宁专区，治原邕宁县（11月，邕宁区专员公署机关迁南宁市）。是年，邕宁专区撤销，所属的邕宁、宾阳、横县、武鸣、上林、马山、崇左、隆安、龙津（今龙州县）、大新、镇都（现今等县）、扶绥、上思、宁明14个县改由桂西僮族自治区直接管辖。1957年12月20日，撤销桂西僮族自治州，其直辖县市改属复置的邕宁专区，专区驻南宁市（今明秀东路），辖原直隶桂西僮族自治州的14个县和凭祥市、都安瑶族自治县。1958年7月28日，南宁市区分设江宁、兴宁、永宁3个区。9月，南宁市委与邕宁地委实行统一领导，邕宁地委更名南宁地委。11月14日，邕宁专区更名南宁专区。1959年2月6日，南宁市改由南宁专区代管。1961年12月23日，南宁市复改由自治区直辖。1965年5月18日，南宁专区析出都安瑶族自治区，划归河池专区。6月26日，南宁专区析出上思县，划归钦州专区。1971年11月，南宁专区更名南宁地区。1979年2月26日，撤销南宁市郊区，设立新城、永新、江南、朝阳、衡阳等5个市辖区。1980年4月5日，朝阳区更名兴宁区，衡阳区更名城北区。1983年10月8日，南宁地区析出邕宁、武鸣两县划入南宁市；1984年1月26日，正式移交南宁市。1984年6月23日，南宁市设立郊区（县级）。2001年12月5日，南宁市郊区撤销。2002年12月23日，国务院批准撤销南宁地区，原属南宁地区的横县、宾阳县、上林县、马山县、隆安县划入南宁市。