Освоение земель в районе Донецка было начато казаками Войска Донского и Войска Запорожского в XVII веке. В 1869 году валлийцем Джоном Хьюзом (англ. John Hughes) начинается строительство металлургического завода с рабочим посёлком Юзовка (Юзово) Бахмутского уезда Екатеринославской губернии. Дату постройки посёлка принято считать временем основания города Донецка. Юзовка делилась на две части — заводская и «Новый свет». Центральная часть города развивалась вдоль направления на север от металлургического завода к железнодорожной станции. В 1889 году к югу от Юзовки был сооружён машиностроительный и чугунолитейный завод Э. Т. Боссе и Р. Г. Геннефельда, мастерская по ремонту горно-шахтного оборудования — ныне Рутченковский машиностроительный завод. В 1916 году построены два коксохимических завода, а в 1917 — первый в Российской империи азотный завод — ныне Донецкий завод химреактивов. С быстрым развитием производственных сил, образованием крупных промышленных предприятий стремительно росло население Юзовки. В 1917 году посёлок Юзовка получил статус города. В составе Украинской Советской Социалистической Республики (с 30 декабря 1922 года Союза Советских Социалистических Республик). Сталино — административный центр с апреля 1923 года по 1924 год Юзовского округа, с 1924 года по июнь 1925 года Сталинского округа Донецкой губернии, с июня 1925 года по июль 1930 года административный центр Сталинского округа непосредственно подчинённого правительству Украинской ССР. В 1932 году город стал центром Донецкой области. В 1938 году Донецкая область была разделена на две области: Сталинскую и Ворошиловградскую.
19 октября 1941 года немецкая 1-я танковая армия прорвалась в Сталино. 20 октября 1941 года немецкая 1-я танковая армия заняла город. С 21 октября 1941 года по 8 сентября 1943 года город был оккупирован нацистской Германией. В середине 1942 года шла работа по созданию Генерального комиссариата Сталино, и передаче его из-под командования военной администрации гражданским властям. Генеральный комиссариат Сталино включал в себя четыре окружных комиссариата: Мариупольский, Сталинский, Горловский, Ворошиловоградский. Однако, из-за наступления Красной армии от этих планов отказались. В результате Донбасской наступательной операции Красной Армии в августе — сентябре 1943 года город Сталино был освобождён.
9 ноября 1961 года Указом Президиума Верховного Совета Украинской ССР Сталинская область переименована в Донецкую и город Сталино переименован в Донецк. Город и область были так названы в честь реки — Северского Донца в 1932 году. На то время в состав области входили современная Донецкая и Луганская области, а Северский Донец был центральной водной артерией.
В апреле 1978 года население Донецка превысило миллион жителей, однако к 2012 году, вследствие демографического кризиса, сильно сократилось. В 2010 году по итогам исследования «Рейтинг ТОП-100. Лучшие города и регионы Украины» Донецк был награждён дипломом первой степени в номинации «Лучший город по уровню социально-экономического развития среди городов с населением свыше 500 тысяч человек».
7 апреля 2014 года Донецк был взят под контроль вооружёнными формированиями непризнанной Донецкой Народной Республики.
