Брненская котловина была заселена уже в доисторические времёна, в эпоху Велико-моравской империи на территории Брно уже существовали городища. Около 1000 года возникло поселение вблизи брода через реку Свратку, нынешнее Старое Брно, давшее название городу. В 11-ом веке здесь появилась крепость Бржетислава, служившая резиденцией удельного князя из рода Пршемысловичей.
В торгово-ремесленном посаде, в Старом Брно и вокруг Верхнего (Зелёного) рынка, постепенно сформировались чешские торговые поселения. Начиная с 13-ого века, начинается приток иностранных колонистов: немцев, голландцев, расселившихся в окрестностях Нижней площади ныне пл. Свободы. В нижней части улицы Масарика появилось поселение евреев.
В 1243 году получил права королевского вольного города, а в конце 13 века стал резиденцией маркграфов моравских. Большие и малые привилегии, полученные городом в 1243 году от чешского короля Вацлава I способствовали интенсивному развитию города. Территория была обнесена крепостными укреплениями с пятью воротами.
В конце 13-ого века крепость Шпильберк приобретает готический облик. В 14-ом веке город стал резиденцией моравских маркграфов, что принесло ему небывалый расцвет. В городе в то время насчитывалось около 1000 домов, а население достигло 11 000 человек.
Во главе города находился бургомистр и городской совет из двенадцати коншелей (членов совета). Начиная с середины 14-ого века, Брно становится местом проведения моравских земских сеймов, поочерёдно собиравшихся в Брно и Оломоуце. Эти органы земского самоуправления рассматривали политические, судебные, экономические вопросы, решения по которым заносились в так называемые «земские книги»
В течение всего периода гуситских войн город сохранил верность королю Сигизмунду, гуситы дважды безуспешно осаждали город в 1428 и 1430 годах. В городе состоялись также первые международные переговоры, нашедшие своё отражение в Компактатах, принятых в Базеле.
В 1454 году король Ладислав по прозвищу Погробек изгнал из города евреев, которые перенесли своё поселение в район нынешней улицы Кршеновой.
В эпоху правления короля Иржи из Подебрад Брно примкнуло к его противнику венгерскому королю Матиасу Корвину, признанному в Моравии чешским королём. Разгоревшиеся в 15-ом веке две гражданские войны отрицательно сказались на жизни города, градостроительство и рост численности населения переживают застой, торговля приходила в упадок.
В середине 16-ого века Брно начинает склоняться в сторону протестантства, сторонники которого получили преимущество в городском совете. Тенденции рекатолизации способствовали появлению в городе новых католических орденов, в частности, иезуиты и капуцины приобрели значительное влияние. Численность населения в добелогорский период практически оставалась на том же уровне, что и 200 лет назад.
В 1643 году, а особенно в 1645 году, Брно оказался единственным городом Моравии, устоявшем в длительной осаде шведских войск, что позволило австрийской империи собрать новую армию и остановить натиск шведов. При обороне города проявилось военное мастерство командующего обороной Радуи де Суше ректора коллегии иезуитов Мартина Стршеды. За свои заслуги город был отмечен новыми привилегиями, включая внесение почётных символов в герб города.
В течение Тридцатилетней войны Брно стал единственной столицей Моравии, а с 1641 года в Брно начинают постоянно хранились земские книги Моравии. После окончания Тридцатилетней войны город превратился в неприступную крепость, перестроенную в стиле барокко. В 1742 году его безуспешно пытались захватить прусские войска. Позицию Брно укрепило основание в 1777 году брненского епископства.
18-ый век был отмечен развитием промышленности и торговли, продолжавшемся и в следующем столетии. Брно становится центром текстильного и машиностроительного производства, стремительно вводятся новейшие технологии, а в 1839 году в Брно был встречен первый поезд. Развитие промышленности вызывает рост предместий.
Город, равно как и крепость Шпильберк, ставшая к тому времени печально известным местом заключения, теряет свой оборонительный характер. Узниками Шпильберка были не только уголовные преступники, но и политические противники австрийской монархии. Постепенно крепостные укрепления были снесены и, по примеру Вены, на их месте выросли прекрасные здания и зелёные парки, образовавшие новое городское кольцо.
Введено газовое освещение в 1847 году, проложены пути и запущены трамваи 1869 году, открыты гимназии, реальные училища и высшие учебные заведения. В конце 19 – начале 20-ого века достигли кульминации национальные разногласия между немецким и чешским населением. Но перевес немецко-говорящей общины в органах городского самоуправления заканчивается только в 1919 году.
В годы Первой республики Брно становится вторым городом после Праги, как по численности населения, так и по значению – теперь это столица Моравии и Силезии. В это время был основан Университет им. Масарика в 1919 году. В 1928 году открыта «Выставка современной культуры», положившая начало Выставочному центру. Город стал не только центром промышленности и торговли, но также образования и культуры.
Вторая мировая война нанесла Брно непоправимый урон. В период нацистской оккупации местом массовых казней стали студенческие общежития им. Коуница. В ответ на это в 1945 году состоялась депортация немецкого населения из Брно. Последующие годы коммунистической власти принесли городу экономический и политический застой, последствия которого с трудом преодолеваются до настоящего времени.