Город образован в 1871 году путём слияния старого центра обработки льна села Иваново (впервые упоминается в 1561) с индустриальным Вознесенским Посадом (образован в 1856). До 1932 года носил название Ива́ново-Вознесе́нск.
Иваново ещё со времен Российской империи традиционно являлось центром лёгкой промышленности (за звание главного центра лёгкой промышленности в Европе город конкурировал с польской Лодзью, также бывшим в составе Империи на тот момент). Здесь на одной из текстильных мануфактур впервые появилась паровая машина. В 1914 году город входил в число 20 крупнейших городов Российской империи.
В 1873 году в Иваново-Вознесенске состоялись первые спектакли театра, основанного Василием Демидовым, чьи пьесы шли на подмостках театра наряду с произведениями А. Н. Островского, Н. В. Гоголя.
Первая публичная библиотека появилась в городе в 1865 году. Основой её фонда стали полторы тысячи книг, пожертвованных Яковом Гарелиным. После его смерти к библиотеке перешло и его личное книжное собрание, и дом на Покровской улице. Это была самая богатая библиотека в городе: в 1900 году в ней насчитывалось около 10 тысяч томов, в том числе книги на русском и иностранных языках по истории, богословию, искусству, технике, художественная литература.
Первая больница появилась в Вознесенском посаде в 1861 году.
Условия жизни и работы ткачей были ужасающими, соответственно часто проходили забастовки и иные акции протеста пролетариата. Во время Первой русской революции 1905 года в городе был образован первый в России общегородской Совет рабочих депутатов (отсюда название «город первого Совета»).
12 мая 1905 года начинается всеобщая 72-дневная стачка иваново-вознесенских рабочих. Среди её организаторов и руководителей были профессиональные революционеры, солдаты и казаки применяют оружие при разгоне митинга бастующих. В июле фабрики возобновляют работу. А 22 октября у Талки во время стычки с черносотенцами погибает руководитель стачки, ответственный секретарь иваново-вознесенского комитета РСДРП Ф. А. Афанасьев (Отец).
В августе 1915 года по городу прокатилась волна антивоенных выступлений. 10 августа 1915 года при разгоне антивоенной демонстрации 30 человек были убиты и 53 ранены. Среди погибших был один из руководителей местных большевиков Е. С. Зиновьев (Федор). Выступления в знак протеста против расстрела демонстрации в Иваново-Вознесенске прошли во многих городах России.
20 июня 1918 года город Иваново-Вознесенск получил высокий административный статус, став центром губернии
14 ноября 1929 было принято решение об образовании Ивановской промышленной области (ИПО), объединившей дореволюционные Владимирскую, Костромскую и Ярославскую губернии. Населяло область около 5 миллионов человек.
27 декабря 1932 постановлением ЦИК СССР город Иваново-Вознесенск был переименован в город Иваново.
В 1937 году в городе был открыт Интердом — школа для детей иностранных коммунистов, в том числе и высокопоставленных. Здесь учились дети Александра Карастоянова, Долорес Ибаррури, Мао Цзэдуна.
В Иванове начинался путь легендарной авиаэскадрильи (затем — авиаполка) «Нормандия-Неман». По соглашению между правительством СССР и патриотической организацией «Сражающаяся Франция» в конце 1942 года в Советский Союз прибыла группа французских лётчиков. Базой для формирования новой части стал аэродром на северной окраине Иванова. Летчикам обеспечили приличные жилищные условия, предоставили 14 самолетов Як-1. В 1943 году французы уже воевали бок о бок со своими советскими товарищами по оружию.
9 июня 1984 года на город обрушился смерч, разрушивший и повредивший более 1000 зданий в городе и области, в том числе 680 жилых. Погибли несколько десятков человек, сотни получили травмы.
С начала 1990-х годов, время от времени, поднимается вопрос о возможности возвращения городу его первоначального названия Ива́ново-Вознесе́нск. В региональных СМИ периодически ведётся кампания за переименование, в которой принимают участие в том числе и известные деятели культуры и искусства России, посетившие город. По предварительным опросам, у ивановцев нет единого мнения по поводу переименования.