Nazwa Sosnowiec pojawiła się pierwszy raz w roku 1727 w aktach parafii mysłowickiej i w 1736 roku na mapie wydanej w Norymberdze Księstwa Raciborskiego (Sosnowietz). Znakomite warunki naturalne: bogate pokłady węgla kamiennego, piasku, kamienia i glinek ogniotrwałych oraz łatwy dostęp do wody (Czarna Przemsza, Biała Przemsza, Brynica i Bobrek) miały olbrzymi wpływ na powstanie miasta i rozwój przemysłu. Pierwszą kopalnią na obszarze dzisiejszego Sosnowca była "Nadzieja Ludwika" (1806 rok)później powstawały następne kopalnie "Józef", "Jacek", "Maurycy", "Zygmunt", "Charlotte".
Po III rozbiorze Polski wieś Sosnowiec znalazła się w zaborze pruskim, od 1807 roku w Księstwie Warszawskim, a po kongresie wiedeńskim - od 1815 roku w Królestwie Polskim (w zaborze rosyjskim). Przełomową datą w historii miasta jest rok 1859, w którym zbudowano Drogę Żelazną Warszawsko-Wiedeńską (Sosnowice Warszawskie, dziś Sosnowiec Główny), co bardzo przyspieszyło rozwój miasta. W rejonie dworca powstała dzielnica centralizująca okoliczne osady przemysłowe a w 1859 roku rozpoczął działalność pierwszy szpital w Sosnowcu - Szpital Kasy Bratniej Pomocy Robotników przy ulicy Grota Roweckiego.
W 1888 roku zbudowano drugą Drogę Żelazną Iwanogrodzko-Dąbrowską i obecny Dworzec Południowy. W 1897 roku oddano do użytku gmach teatru (wraz z hotelem, restauracją i elektrownią), zwany wówczas Teatrem Zimowym (od 1955 Teatr zagłębia). Latem 1897 roku obok Teatru Zimowego powstał drewniany Teatr Letni, który spłonął na początku lat dwudziestych XX wieku.
Prawa miejskie Sosnowiec uzyskał w czerwcu 1902 roku, kiedy to car Mikołaj II wydał ukaz nakazujący przemianowanie osiedla Sosnowiec na miasto nie powiatowe w wyniku połączenia osad: Stary Sosnowiec, Pogoń, Ostra Górka, Sielec, Kuźnica i Radocha i liczyło wówczas około 60.000 mieszkańców. W tym samym roku 16 maja 1902 roku urodził się przy ulicy Majowej 6 Jan Wiktor Kiepura "Chłopak z Sosnowca" jeden z najwybitniejszych tenorów na świecie który jest idolem takich znakomitości jak Pavarotti , Placido Domingo czy Jose Carreras. Kiepura zmarł 15 sierpnia 1958 roku i stał się legendą i jednym z najznakomitszych obywateli w historii miasta.
W 1904 roku został zaakceptowany przez Magistrat herb Sosnowca. Jego autorem był inż. Edmund Telakowski.
4 lutego 1905 roku do Sosnowca dotarła fala ruchu rewolucyjnego rozpoczęta w Petersburgu. Robotnicy fabryki "Fitzner i Gamper" (późniejszy Fakop) rozpoczęli strajk powszechny. 9 lutego na Konstantynowie, szturmujących bramy huty "Katarzyna" robotników zaatakowało carskie wojsko. Zginęło około 38 strajkujących, ponad 150 zostało rannych. Po 32 dniach strajk zakończono. Pod koniec lipca 1914 roku Rosjanie opuścili Sosnowiec bez walki na ich miejsc wkrótce potem Niemcy zajęli miasto bez jednego strzału. Na początku 1915 roku dokonano podziału Zagłębia: większa część Zagłębia, z Sosnowcem i Będzinem przypadła Niemcom, pozostałą część z Dąbrową Górniczą przejęli Austriacy. W tym samym roku terytorium miasta powiększyło się o Konstantynów, Środulę, Środulkę, Pekin, dwór Zagórze, Dębową Górę, Modrzejów i Milowice.
W połowie 1919 roku Sosnowiec stał się miejscem schronienia dla wielu Ślązaków zaangażowanych w przygotowanie powstania skierowanego przeciw przyłączeniu Śląska do Niemiec. Po wybuchu I powstania Alfred Zgrzebniok powołał sztab powstańczy z siedzibą w Sosnowca. Po II powstaniu 19 grudnia 1920 roku, na cmentarzu, przy ulicy Smutnej odsłonięto pomnik- mauzoleum, który stanął na wspólnym grobie śląskich i zagłębiowskich powstańców. W uroczystości wzięło udział 100.000 ludzi, w tym 40.000 Ślązaków.
Gdy wybuchło III powstanie, utworzono Centralny Komitet Pomocy Górnoślązakom Zagłębia Dąbrowskiego, na którego czele stał prezydent Sosnowca. Wielu Zagłębiaków wzięło udział w powstaniach śląskich, z Sosnowca przerzucano broń i przeprawiano ochotników z całej Polski. 20 czerwca 1922 roku z Sosnowca do Katowic wyruszyły oddziały gen. Stanisława Szeptyckiego, by uroczyście przyłączyć do Polski część Górnego Śląska.
W okresie międzywojennym Sosnowiec należał do województwa kieleckiego.
Według spisu z 1931 roku Polacy stanowili 80,9% mieszkańców miasta, 19% stanowili Żydzi, pozostali to Niemcy i Francuzi. Żydzi zamieszkiwali głównie dzielnicę handlową - kwadrat zamknięty ulicami Warszawską, Małachowskiego, Piłsudskiego i Kościelną.
1 marca 1934 roku Wojewoda Kielecki zarządził powstanie Starostwa Grodzkiego w Sosnowcu; miasto dotychczas podlegało Starostwu Powiatowemu w Będzinie. W 1935 roku uchwałą Rady Miejskiej Józef Piłsudski otrzymał Obywatelstwo Honorowe Miasta a w 1937 podobnego zaszczytu dostąpił Edward Rydz-Śmigły.
W chwili wybuchu II wojny światowej Sosnowiec liczył 134 tysiące mieszkańców. 4 września oddziały niemieckie wkroczyły do Sosnowca. W pierwszych dniach września hitlerowcy dokonali egzekucji ponad 100 Żydów i około 25 Polaków. 19 października Zagłębie zostało włączone do Rzeszy Niemieckiej (prowincja śląska, rejencja katowicka). Na Brynicy utworzono granicę policyjną, którą Polacy mogli przekraczać wyłącznie za specjalnym zezwoleniem. Na stanowiska kierownicze w administracji skierowano Niemców lub volksdeustchów ze Śląska.
Już w 1939 roku konspiracyjną działalność rozpoczęła Organizacja Orła Białego (i Służba Zwycięstwa Polski, która później została przekształcona w Związek Walki Zbrojnej i Armię Krajową. W marcu 1940 roku w po fabrycznych halach przy ulicy 1 Maja utworzono obóz koncentracyjny, który po otwarciu obozu w Oświęcimiu przekształcono w więzienie policyjne. 27 stycznia 1945 roku Armia Czerwona wkroczyła do Sosnowca. Wyzwolenie miasta zastało gospodarkę Sosnowca w niezłym stanie, ale liczba mieszkańców zmniejszyła się do około 86 tys. Prezydentem miasta został Adam Pasek a Walenty Paterek jego zastępcą (późniejszy Prezydent miasta), Tomasz Soczewice wybrano na Prezesa Rady Miejskiej.
W 1947 roku poziom produkcji przemysłowej miasta osiągnął stan z 1939 roku. W 1953 roku do Sosnowca włączono Niwkę, Dańdówkę, Bobrek, Bór i Jęzor.
W 1964 roku oddano do użytku nowy budynek Szpitala Miejskiego nr 1, przy ulicy Zegadłowicza. W 1967 roku ulicami Sosnowca przejechał prezydent Francji Charles De Gaulle, owacyjnie witany przez mieszkańców. W roku 1968 odsłonięto Pomnik Czynu Rewolucyjnego (przez wiele lat symbol miasta). W 1975 roku obszar Sosnowca powiększył się o miasta: Kazimierz Górniczy, Klimontów, Porąbka, Zagórze oraz Maczki.
W latach dziewięćdziesiątych następuje zmierzch sosnowieckiego górnictwa i wraz z nim całej infrastruktury- osiedli kopalnianych, służby zdrowia, klubów sportowych, domów kultury, szkół resortowych, przemysłu wytwarzającego na potrzeby górnictwa. Największa sosnowiecka kopalnia KWK "Sosnowiec" zakończyła wydobycie 31 grudnia 1997 roku i na terenie miasta pozostała już tylko jedna czynna kopalnia KWK "Kazimierz - Juliusz".
Na mocy papieskiej bulli Totus Tuus Poloniae Populus z 25 marca 1992 roku powstała diecezja sosnowiecka. Kościół Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny został wyniesiony do godności Katedry. Biskupem ordynariuszem diecezji sosnowieckiej Jan Paweł II mianował ks. dr Adama Śmigielskiego.
Rok 1999 to pasmo sukcesów Teatru Zagłębia- "Złote Maski" otrzymują w kategoriach: spektakl roku- "Kordian" Juliusza Słowackiego, najlepsza reżyseria- Zbigniew Zasadny, najlepsze role męskie- Wojciech Leśniak i Adam Kopciuszewski.
14 czerwca 1999 roku w Sosnowcu przy ulicy Gwiezdnej papież Jan Paweł II spotkał się z kilkuset tysięczną społecznością Zagłębia. Co było jednym z największych wydarzeń w historii miasta.