Die erste Siedlung an diesem Ort reicht vermutlich bis in die Steinzeit zurück. Entlang einer alten Handelsstrasse haben sich hier die ersten Menschen niedergelassen, und als das Römische Reich an Einfluss in dieser Region gewann, konnte auch die Stadt sehr schnell wachsen. Um die Handelsroute zu schützen, legten die Römer befestigte Stadtmauern an. Als das Römische Reich Jahrhunderte später im Chaos versank, konnten die Slawen ihren Einflussbereich über Banja Luka ausbreiten.
Im 15. Jahrhundert eroberten die Osmanen diesen Landstrich und richteten hier einen Verwaltungssitz ein. In diesem Moment kam es zu einer unglaublichen wirtschaftlichen Blüte, und sehr viele Bauwerke wurden neu gebaut. Die Bevölkerung wurde in diesen Jahren von vielen verschiedenen Unglücksfällen heimgesucht. Kriege, Erdbeben und die Pest setzten der Stadt stark zu. Als sich Österreich-Ungarn ganz Bosnien-Herzegowina einverleibte, gelangte auch Banja Luka in den Besitz dieser Monarchie. Die Stadt vergrösserte sich in dieser Phase sehr stark, und die neuen Herrscher unterstützten diese Entwicklung.
Bis zum Zweiten Weltkrieg hielt diese neue Blüte an, bevor dann ein langanhaltender Niedergang begann. Im April 1941 wurde die Stadt von der deutschen Luftwaffe zu grossen Teilen zerstört, und anschliessend begann die Verfolgung der verschiedensten Bevölkerungsgruppen. Massaker und Morde waren in dieser Zeit nicht selten, und erst 1945 konnte Banja Luka von den Partisanen befreit werden.
In den 1960er Jahren kam es erneut zu einem schweren Erdbeben, in dem grosse Teile der Stadt dem Erdboden gleich gemacht wurden. Das nächste Unheil kam mit dem Bosnienkrieg, der nach dem Zerfall Jugoslawiens begann. Viele historische Bauwerke wurden zerstört, aber immerhin blieb der grösste Teil der Infrastruktur erhalten.