Les premiers habitants connus se sont installés dans la région qui est aujourd'hui Edmonton vers 3 000 avant JC et peut-être dès 12 000 avant JC, lorsqu'un couloir libre de glace s'est ouvert à la fin de la dernière période glaciaire et que du bois, de l'eau et de la faune sont devenus disponibles dans la région.
En 1754, Anthony Henday, un explorateur travaillant pour la Compagnie de la Baie d'Hudson, fut peut-être le premier Européen à pénétrer dans la région d'Edmonton. Ses expéditions à travers les Prairies canadiennes visaient principalement à rechercher le contact avec la population autochtone afin d'établir le commerce des fourrures. En 1795, Fort Edmonton fut établi sur la rive nord de la rivière, comme poste de traite majeur pour la Compagnie de la Baie d'Hudson.
L'arrivée du chemin de fer Canadien Pacifique dans le sud de l'Alberta en 1885 a aidé l'économie d'Edmonton, et la construction en 1891 du chemin de fer de Calgary et d'Edmonton a entraîné l'émergence d'une ville ferroviaire sur la rive sud de la rivière, en face d'Edmonton. L'arrivée du CFCP et du Calgary & Edmonton Railway a facilité l'arrivée de colons et d'entrepreneurs de l'est du Canada, de la Grande-Bretagne et de l'Europe continentale, des États-Unis et d'autres parties du monde. Le sol fertile et les terres bon marché de la région d'Edmonton ont contribué à attirer des colons, faisant ainsi d'Edmonton un centre commercial et agricole régional majeur.
Au début des années 1900, la croissance d'Edmonton a été très rapide, suscitant la spéculation immobilière. Juste avant la Première Guerre mondiale, le boom a pris fin et la population de la ville a fortement diminué. De nombreuses familles pauvres ont déménagé dans des fermes de subsistance à l'extérieur de la ville et d'autres ont fui vers des pâturages plus verts dans d'autres provinces. Le recrutement dans l'armée canadienne pendant la guerre a également contribué à la baisse de la population. Par la suite, la ville s'est lentement rétablie en termes de population et d'économie au cours des années 1920 et 1930 et a redémarré pendant et après la Seconde Guerre mondiale.