Первое упоминание о поселении на месте Бирмингема относится к XI веку. С XIII века город получил известность своими ярмарками.

К XVI веку Бирмингем становится центром изготовления металлических изделий и ювелирного дела.

Во время Английской буржуазной революции XVII в. Бирмингем поддерживал парламент. В 1830 г. в городе возникла буржуазная организация (т. н. Бирмингемский политический союз), сыгравшая важную роль в борьбе за парламентскую реформу 1832 г. В 1839 г. в Бирмингеме заседал чартистский конвент. В июле 1839 г. буржуазия Бирмингема спровоцировала столкновения рабочих с полицией и войсками.

С начала XX в. в городе происходит быстрый рост военных заводов. В годы второй мировой войны Бирмингем подвергся значительным разрушениям в результате налётов немецко-фашистской авиации.

В современных границах со времени административной реформы 1974 года, в ходе которой город-графство Бирмингем был преобразован в район метропольного графства, тогда же дополнительно к нему был присоединен город Саттон Колдфилд.