O primeiro nome de Campinas foi Campinas de Mato Grosso, devido à floresta densa e inexplorada que caracterizava a região. Era passagem obrigatória das Missões dos Bandeirantes que iam para as minas de ouro no interior.
O povoamento teve início entre 1739 e 1744 com a vinda de Taubaté de Francisco Barreto Leme. Em 14 de julho de 1774, numa capela provisória, foi celebrada a primeira missa oficializando a fundação da Freguesia Nossa Senhora de Conceição de Campinas.
Em 1797 é elevada à categoria de vila e altera o nome para Vila de São Carlos, e finalmente em 5 de fevereiro de 1842, já com 2.107 habitantes e cerca de quarenta casas, foi elevada à categoria de cidade com o nome de Campinas.
É conhecida como cidade-fênix, por conta de seu renascimento depois da febre amarela que devastou 25% da população no fim do século XIX.
A agricultura teve um papel de destaque na história da cidade de Campinas, que se aproveitou do solo fertil de terra roxa. A a cana-de-açúcar foi a primeira cultura agrícola de Campinas, logo suplantada pelas lavouras de café. Em pouco tempo, a economia cafeeira impulsionou um novo ciclo de desenvolvimento da cidade. Nesse período, a população de Campinas concentrava um grande contingente de trabalhadores escravos e livres, empregados em plantações e em atividades produtivas rurais e urbanas. Em 1872, graças ao plantio de café e a construção da Companhia Paulista de Estradas de Ferro, Campinas passa a ser uma das maiores cidades do País.
Com a crise da economia cafeeira, a partir da década de 1930, a economia de Campinas assumiu um perfil mais industrial e de serviços. A cidade então recebeu imigrantes provenientes de todo o mundo (destacando-se a imigração italiana), atraídos pela instalação de um novo parque produtivo.
Entre as décadas de 1970 e 1980, a cidade praticamente duplicou de tamanho, por conta de fluxos migratórios internos.
Devido o seu grande progresso também ficou conhecida como a "Princesa d'Oeste", referência esta por estar a oeste da capital do estado.
Com a construção de grandes rodovias como a Rodovia Anhanguera (1948), a Rodovia dos Bandeirantes (1978), a Rodovia Santos Dumont (década de 1980), a Rodovia Dom Pedro I, Rodovia Adhemar de Barros,a Rodovia Jornalista Francisco Aguierre Proença e a Rodovia General Milton Tavares de Souza (ou Tapetão), que é o principal acesso à REPLAN, Campinas consolidou-se como importante entroncamento rodoviário.
Também se destacam um moderno parque industrial e tecnológico — fruto de um plano de instalação de "tecnopólos", e renomadas instituições de ensino superior, como a Universidade Estadual de Campinas e a Pontifícia Universidade Católica de Campinas. Também é em Campinas que se localiza o Laboratório Nacional de Luz Síncroton e o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD).
A partir de 1998, a cidade vem vivenciando a uma mudança até que bem acentuada na sua base econômica: perde importância o setor industrial (com a migração de fábricas para cidades vizinhas ou outras regiões do país - em parte por causa da violência e dos altos impostos), e ganha destaque o setor de serviços (comércio, pesquisa, serviços de alta tecnologia e empresas na área de logística). Umas das áreas que mais cresce em Campinas é
Barao Geraldo, popular bairro da cidade.