เมืองนครราชสีมาเดิมเป็นแคว้นศรีจนาศะหรือเมืองเสมา ตั้งอยู่ในพื้นที่อำเภอสูงเนิน จังหวัดนครราชสีมา ในสมัยแผ่นดินสมเด็จพระนารายณ์มหาราชโปรดฯ ให้ย้ายเมืองมาสร้างเมืองใหม่ขึ้นในพื้นที่ปัจจุบันในปี พ.ศ. 2217 โดยสร้างให้มีป้อมปราการ และคูน้ำล้อมรอบ แล้วพระราชทานนามว่า "เมืองนครราชสีมา"

ในรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ 5 ได้ทรงจัดแบ่งเขตการปกครองส่วนภูมิภาคออกเป็นมณฑลเทศาภิบาล ซึ่งมณฑลนครราชสีมาก่อตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2436 เป็นมณฑลแรกของประเทศสยาม จากนั้นได้มีพระบรมราชโองการให้ประกาศใช้พระราชบัญญัติจัดการสุขาภิบาล รศ.127 กับตำบลโพกลาง (โพธิ์กลาง) ขึ้นในมณฑลนครราชสีมา จึงกลายเป็น "สุขาภิบาลเมืองนครราชสีมา" เมื่อที่ 3 มกราคม พ.ศ. 2451[2]

และในวันที่ 26 พฤศจิกายน พ.ศ. 2459 ได้มีประกาศจากกระทรวงมหาดไทยให้รวมตำบลในเมืองในท้องที่อำเภอเมืองนครราชสีมาเข้าอยู่ในสุขาภิบาลเมืองด้วยอีกตำบลหนึ่ง[3] และได้พระราชทานเงินภาษีโรงร้าน ยานพาหนะ และค่าเช่าที่ดิน ต่าง ๆ ที่เก็บจากตำบลในเมือง ให้รวมเข้าเป็นผลประโยชน์สำหรับใช้จ่ายในการบำรุงสุขาภิบาลเมืองนครราชสีมาต่อไปอีกด้วย

ในปี พ.ศ. 2478 ได้มีตราพระราชกฤษฎีกาเทศบาลขึ้น จึงมีผลให้มีการพิจารณายกฐานะสุขาภิบาลเมืองนครราชสีมาขึ้นเป็น "เทศบาลเมืองนครราชสีมา"[4] เมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2478 สุขาภิบาลเมืองนครราชสีมาจึงได้เปลี่ยนมาเป็นเทศบาลเมืองนครราชสีมา

เทศบาลเมืองนครราชสีมาได้เปลี่ยนแปลงเขตเทศบาลเมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2480 [5]มีเนื้อที่ทั้งสิ้น 4.397 ตารางกิโลเมตร ต่อมาได้ขยายเป็น 37.50 ตารางกิโลเมตร[6] มีผลบังคับใช้มาตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2526 เป็นต้นมา และจัดตั้งเป็น "เทศบาลนครนครราชสีมา" [7] เมื่อวันที่ 25 กันยายน พ.ศ. 2538