A kelták (a Bituriges Vivisci törzs) alapították a Kr. e. III. században. Ókori latin neve Burdigala vagy Burdigalia volt, mely valószínűleg baszk-aquitán eredetű.
A város jelentősége akkor kezdett növekedni, amikor a terület a Római Birodalom része lett. A rómaiak a Kr. e. II. században Aquitania provincia székhelyévé tették.
Az 5. században a gótok, később a frankok majd az arabok is elfoglalták. A 12.-től a 15. századig a város az angol királyok birtoka volt, ez az időszak újabb fellendülést jelentett számára. Egyetemét 1441-ben alapították. A százéves háborúban mint az angolok kezén lévő hídfőállás fontos szerepet játszott. A francia csapatok 1443-ban megostromolták, de véglegesen csak 1453-ban került francia kézre. Ezután épült a város feletti francia királyi uralom biztosítása érdekében a település mellé két erődítmény: a város északi részén a Château de la Trompette, nyugati oldalán pedig a Château du Hâ. A város kiváltságait XI. Lajos király (14611483) adta vissza. A 16.-17. században Bordeaux a francia humanizmus egyik központja volt (a filozófus Michel de Montaigne-t a város polgármesterévé is választották). Ugyanakkor hatással voltak rá a dél-francia területeken dúló vallásháborúk, valamint gazdasági szempontól a borexport csökkenése. A 18. században a meginduló transzatlanti tengeri kereskedelem újabb fellendülést hozott Bordeaux-nak mint kikötővárosnak.
A francia forradalom alatt a város a girondisták fő fészke volt. Amikor ők a jakobinus puccs következtében befolyásukat elvesztették, Robespierre uralma alatt a terror idején mintegy 300 "bordelais-t" (bordeaux-i lakost) fejeztek le guillotine-nal. Napóleon alatt a kontinentális zárlat nagy csapást jelentett a tengeri kereskedelemből élő városra. A császárság idején a helység a royalista párt híve lett. 1871. február 12-én, mivel a porosz csapatok megszállták Párizst, Bordeaux-ban ült össze az újonnan választott francia Nemzetgyűlés.
Az I. és II. világháború idején hasonlóképpen Bordeaux volt a francia kormány ideiglenes székhelye addig, amíg Párizst idegen (német) csapatok tartották megszállva. 1940 és 1944 között viszont Bordeaux-ot is hatalmukban tartották a németek, aki hadászatilag fontos tengeralattjáró-bázist telepítettek ide. Ennek elenére a város lényegében rombolás nélkül vészelte át a háborút, miközben a francia ellenállás egyik fészke volt.