夏商周時期溫州地屬百越之東甌。西漢惠帝三年（前192年）惠帝劉盈立騶搖為東海王，都東甌，溫州地屬東海國（俗稱東甌國）。東漢順帝永和三年（138年）分章安縣之東甌鄉(xiāng)置永寧縣，西猶兼處州地，戶不滿萬，縣始于甌江北岸，是為溫州建縣之始。明洪武元年（1368）廢路置府，溫州路改為溫州府。1949年5月7日溫州和平解放，建立溫州市軍事管制委員會；8月26日成立第五專區(qū)，并設(shè)溫州市。建國后改稱為溫州區(qū)專員公署。其后，名稱和轄縣有所變動。1981年9月，溫州地區(qū)和溫州市合并建立溫州市，實行市管縣體制。

截至2023年12月31日，溫州市共轄12個縣級行政區(qū)，包括4個市轄區(qū)、3個縣級市、5個縣，分別是鹿城區(qū)、龍灣區(qū)、甌海區(qū)、洞頭區(qū)、瑞安市、樂清市、龍港市、永嘉縣、平陽縣、蒼南縣、文成縣、泰順縣。