A város neve régi magyar személynévből (Jewr – 1213-as előfordulás; Geur – 1221) keletkezett. Ez a személynév rokona az Algyő és Felgyő településnevekben rejtőző személynévnek. Régi közismert neve: Arrabona, amely egyben első elnevezése is a településnek. Arrabona római város volt Felső-Pannóniában. Nevét arról az Arrabo folyóról kapta, melynek torkolatánál feküdt és melynek Rába a mai neve. A Győr településnevet egyes történészek ebből vezetik le, mások a Geur személynévhez kötik (ilyen nevű lovag volt az itteni első várispán).

A római korban a Pannonia provinciát védő castrum mellé polgárváros is települt Arrabona). 430 körül hun fennhatóság alá került, majd az avarok szállták meg. Az avarok uralmát a frankok törték meg. A megjelenő honfoglaló magyarság ilyen népességet talált a Kisalföldön. Az államalapítás idején Szent István püspökséget alapított 1001-ben és székesegyházat építtetett, 1009 óta a Győri egyházmegye központja. A megyerendszer kialakításakor Győrt székhellyé tette, várispánsággal az élén. A vár – fekvésénél fogva – a Duna-menti kereskedelem nélkülözhetetlen átkelőhelye és később piaca lett. Győr országosan fontos szerepet töltött be, különösen a tatárjárást követően.

A város erőddé alakítását 1564-ben fejezték be Hermes Schallautzer felügyelete alatt. A török időben a Bécset védő végvár volt. 1566-ban leégett az egész város az erőd kivételével. Az újjáépítéssel a középkori görbe utcák helyett derékszögű utcahálózatot jelöltek ki, amely a mai napig megvan a belvárosban. 1594-ben a hatalmas török sereg elfoglalta. Három és fél év után 1598-sikerült visszafoglalni.

A török megszállás elől elmenekült lakosság csak lassan szivárgott vissza. Az ipar céhes keretekben szerveződött. A város korszerűsítése csak az 1660-as években kezdődhetett meg. A 17. és a 18. században a katonák helyébe kalmárok és iparosok költöztek, hogy felépítsék Magyarország egyik legszebb barokk városát. 1743-ban pedig Mária Terézia megerősítette szabad királyi város rangját. 1809. június 14-én, a győri csata következményeként a város a napóleoni francia sereg kezére került, Napóleon augusztus 31-én személyesen is felkereste a várost. Az osztrák uralkodóházzal kötött béke nyomán a franciák 1809 novemberében kiürítették a várost.

Az 1830-as években Győr a közvetítő kereskedelem legfontosabb hazai állomása lett, évente 400 hajó fordult meg Győrött a város polgárai nagy buzgalommal vetették magukat bele a gabona- és állatkereskedelembe. A vasútépítés tönkretette a vízi szállításon alapuló győri piacot. Győr a két világháború között Budapest után az ország második legjelentősebb ipari centruma lett, textil és gépipara által. A második világháború után a nagy háborús károkat szenvedett várost néhány év alatt újjáépítették. Győr lakossága 1945 után nagymértékben megnövekedett a vidékről beköltözőkkel.

A város az 1950-es megyerendezés során a Győr-Moson és Sopron megyék egyesítésével létrejött Győr-Sopron megye székhelye lett. Az 1980-as években megindult a történelmi városmag tervszerű helyreállítása, melynek elismeréseképpen 1989-ben Győr elnyerte a műemlékvédelem Europa Nostra-díját. A Dunántúl második és Magyarország hatodik legnépesebb települése.