Les primeres restes materials de certa importància trobades a L'Hospitalet daten del segle IV abans de Crist i corresponen a la cultura ibèrica, encara que s'han trobat proves de presència humana durant el Paleolític i el Neolític a la vall del riu Llobregat.

A L'Hospitalet s'han trobat nombroses restes de l'estada dels romans, a partir del segle II abans de Crist, com el Cap de Medusa, una peça d'ús funerari l'original de la qual es troba al Museu Arqueològic de Barcelona.

No és, però, fins al segle X que el terme de Provençana (nom original del municipi) apareix en documents escrits. En aquella època, els límits del territori dibuixaven una superfície que doblava l'actual: al nord s'estenien fins a la serra de Collserola i el municipi d'Esplugues; a l'est, fins a Sarrià, Sants i el port, i a l'oest, fins al riu Llobregat.

Els orígens de L'Hospitalet actual es troben en els dos nuclis que van aparèixer durant el segle XII al voltant de l'església de Santa Eulàlia de Provençana (al barri de Santa Eulàlia) i al voltant de l'Hospital de la Torre Blanca (al barri del Centre).

L'Hospitalet fou una vila tradicionalment agrícola fins a final del segle XVIII, quan van començar a instal·lar-s'hi les primeres fàbriques tèxtils. A començament del XX, la ciutat experimenta un gran desenvolupament industrial i un espectacular creixement demogràfic. El 15 de desembre de 1925, el rei Alfons XIII li atorga el títol de ciutat. 

Entre els anys 1960 i 1970, durant la dictadura franquista, L'Hospitalet torna a veure incrementada la seva població de forma espectacular. Ciutadans vinguts de tot l'Estat espanyol s'instal·len al municipi que esdevé el segon de Catalunya en nombre d'habitants. Aquest ràpid creixement no va anar acompanyat del condicionament de la ciutat per dotar-la de serveis. No hi havia escoles ni equipaments públics, ni parcs ni zones verdes, i els carrers esdevenien fangars quan plovia. Aviat, els ciutadans van començar a sortir al carrer per reclamar millors condicions de vida. 

Des de llavors, el nom de L'Hospitalet és sinònim de lluita per una ciutat digna, de solidaritat amb aquells que ho necessiten i d'acollida de tots els que cerquen un futur millor. 

Amb el retorn dels ajuntaments democràtics, el 1979, la ciutat comença a canviar. S'urbanitzen els carrers, es creen nous serveis, es construeixen escoles, poliesportius, mercats, centres culturals i parcs. Un cop cobertes les necessitats primeres, L'Hospitalet inicia a finals dels anys 90 la seva segona gran transformació per esdevenir un municipi modern, atractiu per a les noves activitats econòmiques, amb més i millors transports i serveis, un municipi de centralitat a l'àrea metropolitana de Barcelona.