تظهر النتائج الدقيقة التي تم الحصول عليها من منطقة حصار، الواقعة في وسط المدينة، لسنوات 2500-2700 قبل الميلاد. ولكن أعمال التنقيب في جرت في منطقة أكشالار أكتوبراكليك، كشفت عن أن مناطق الحضارة القديمة داخل حدود ولاية بورصة تعود إلى 8500 عام.
بقيت منطقة بورصة تحت حكم مستعمرات ودول مختلفة حتى تأسست دولة البيثينية في القرن الرابع قبل الميلاد. وفقاً للمؤرخ الشهير هيرودوت، فإن المدينة الوحيدة التي كانت موجودة في بورصة وماحولها في ذلك الوقت كانت غيمليك (سيوس)، التي تأسست في القرن الثاني عشر قبل الميلاد. يُعتقد أن مدينة أفاميا (مودانيا) تأسست في القرن العاشر قبل الميلاد. يُعتقد بأن غول يازي (أبولينا) الواقعة على جزيرة في بحيرة أولوبات قد تم تأسيسها قبل القرن السادس قبل الميلاد.
كانت منطقة بورصة تحت حكم الليديين في عهد كرويزوس / كرويسوس (561-546 قبل الميلاد) ثم مرّت لاحقاً بفترة تحت الحكم الفارسي. تعرضت المنطقة خلال هذه الحروب إلى كثير من الدمار. في هذه الأثناء قدم المهاجرون اليونان واستقروا على سواحل بحر مرمرة. هاجمت جمهورية تششلشيدون، التي تأسست في كاديكوي، بورصة ومحيطها وتدمرها. حارب ديدالسيس الفرس وأسس دولة بيثينية المستقلة في منطقة بورصة.
إرتقت بورصة إلى مكانة مدينة محاطة بأسوار بعهد ملك الدولة البيثينية بروسياي الأول (192-232 قبل الميلاد. عندما خسر الملك القرطاجي هانيبعل حربه مع الإمبراطور الروماني، لجأ إلى بروسياس الأول مع جنوده، وبعد أن حظي باحترام كبير من قبل بروسياس الأول، قام ببناء قلعة بورصة تكريماً له. وهكذا، يكون الملك القرطاجي هانيبعل قد وضع أول مخطط لمدينة بورصة. ويُطلق إسم بروسا على المدينة.
بقيت مملكة بيثينية، التي تم ضمها إلى روما عام 74 قبل الميلاد، تحت الحكم الروماني لسنوات عديدة. أصبحت المدينة تحت الحكم البيزنطي بعد تقسيم الإمبراطورية الرومانية إلى قسمين في عام 395 م. بدأ إنتاج الحرير في المنطقة في عام 500 ميلادي، وفي هذا الوقت تحولت المدينة إلى مدينة منتجع صغيرة بسبب مياهها الطبيعية الساخنة. يتزامن إنشاء حمامات جديدة في بيثيا (شيكيرغة) مع عهد الإمبراطور جستنيان (527-565).
دخل المسلمون إلى بورصة لأول مرة خلال عصر الخليفة هارون رشيد في القرن الثامن. في عام 955 ، استولى الحمدانيين من مدينة حلب على إزنيك وحكموها لمدة 23 عاماً. جاء الأتراك إلى بورصة لأول مرة بعد عام 1080 وأصبحت إزنيك عاصمة دولة الأناضول السلجوقية بين عامي 1081-1097. في عام 1097 تحولت المنطقى إلى ساحة معارك مع الصليبيين، وتقع إزنيك تحت حكم الصليبيين، خلال هذه الحروب، وعندما تأسست الحكومة اللاتينية في اسطنبول، أصبحت إزنيك عاصمة الإمبراطورية البيزنطية. بقيت بروسا، التي من المفهوم أنها عاشت احتكاراً غير ملهم تابعة ل (إزنيك) بين 1204-261 ، تحت الحكم البيزنطي حتى القرن الرابع عشر كمدينة عبارة عن حصن.
بعد حصار، مؤسس وأول سلطان للإمبراطورية العثمانية، عثمان بيه، لمدة طويلة حول مدينة بورصة، استولى عليها ابنه أورهان بيه، ليس بحد السيف، ولكن بشكل يعرف باسم "فيره" ؛ بالاستسلام، وذلك في 6 أبريل 326 ، وأصبحت عاصمة العثمانيين. ودُفن عثمان غازي أيضاً في قبة جوموشلو (دير القديس إيليا) في توبهانه حسب رغبته.
مع الهيمنة العثمانية، شهدت بورصة تطورات كبيرة مقارنة بالمدن الأخرى، خاصة في فترة الـ 200 عام الأولى، توسعت المدينة غرباً وشرقاً، خارج القلعة، وتم تزيينها بالعديد من الهياكل المعمارية، وأصبحت عاصمة الدولة الإمبراطورية حتى غزو أدرنة عام 1365 وجعلها العاصمة. بعد أن أصبحت أدرنة ولاحقاً إسطنبول العاصمة، كانت بورصة تحظى دائماً بالاحترام والتقدير باعتبارها عاصمة الأناضول.
كانت منطقة بورصة داخل حدود مقاطعة هودافينديغار في أوائل القرن العشرين. تأسست بلدية المدينة عام 1877، في الفترة التي بدأت فيها الإمبراطورية العثمانية بالانهيار، بعد الحرب العالمية الأولى، احتلت دول الحلفاء تركيا. عندما احتل اليونانيون مدينة بورصة في 8 يوليو 1920، لم يستطع الجنود المكلفون بحماية المدينة المقاومة كثيراً بسبب نقص الأسلحة والذخيرة. يتسبب احتلال المدينة، ليس فقط في بورصة ولكن أيضاً في جميع أنحاء البلاد بحزن كبير. يتم لف قماش أسود على منصة مجلس النواب في أنقرة حتى تحرير بورصة من احتلال العدو. تم تحرير المدينة من الاحتلال اليوناني في 11 سبتمبر 1922 بعد عامين وشهرين ويومين من الاحتلال.
حقيقة أن معظم المهاجرين القادمين من البلقان بعد الاحتلال لا يتحدثون حتى اللغة التركية ولديهم تقاليد وثقافات مختلفة تسبب مشاكل مختلفة وخطيرة لبورصة في عهد الجمهورية. ولكن، كما هو الحال في جميع الولايات الأخرى في الجمهورية التركية الجديدة تماماً والمولودة مع غازي مصطفى كمال أتاتورك، تشفي بورصة جراحها في وقت قصير، وتعرف كيف تتغلب على المشاكل الاجتماعية والثقافية وتتابع تطورها. نجحت الإدارة الجمهورية في إنشاء مدينة حديثة من بورصة المحترقة والمدمرة خلال وقت قصير. أعيد إنشاء مصانع الحرير، وبدأ اختراق كبير في تقسيم المناطق في كل من وسط المدينة وفي الأحياء والقرى. حققت مدينة بورصة، التي تبنّت الثورات الجمهورية، تقدماً كبيراً في وقت قصير جداً وأصبحت رابع أكبر مدينة في البلاد.