Gegründet wurde Sarajevo im 15. Jahrhundert von einem türkischen Statthalter, der vom osmanischen Sultan eingesetzt wurden. Dieser schlug sein Domizil an dieser Stelle auf, um seinen Verwaltungsarbeiten nachzugehen. Er errichtete hier ein Saray, ein Schloss, und nach diesem wurde die Stadt dann auch benannt. Innerhalb kürzester Zeit erlebte das junge Sarajevo einen wirtschaftlichen und kulturellen Aufschwung, der schon bald einen internationalen Ruf hervorbrachte.
Archäologen nehmen heute an, dass es schon davor eine grössere Siedlung an dieser Stelle gab, jedoch kam es erst unter osmanischer Herrschaft zu einem umfassenden Ausbau. Im Jahr 1850 wurde die Stadt dann zur Hauptstadt der Provinz Bosnien erklärt, und als später die österreichische Monarchie das Gebiet übernahm, blieb die Verwaltung an Ort und Stelle. Die Geltung von Sarajevo stieg in diesen Jahren stark an, und oftmals besuchten wichtige Menschen aus Gesellschaft und Politik diese kleine Stadt auf der Balkanhalbinsel.
So kam im Schicksalssommer 1914 Erzherzog Franz Ferdinand nach Sarajevo und auf diesen wurde ein politisch motiviertes Attentat verübt. Dies war der Auslöser für den Ersten Weltkrieg, der mehrere millionen Todesopfer weltweit forderte. Nach diesem Konflikt wurde die Weltkarte zu grossen Teilen neu sortiert, und Bosnien wurde in das Königreich der Serben, Kroaten und Slowenen eingegliedert. Als dann kurze Zeit später der Zweite Weltkrieg ausbrach und auch auf dem Balkan tobte, wurde Sarajevo Teil des Unabhängigen Staates Kroatien, der jedoch inoffiziell von den Faschisten kontrolliert wurde.
Nach dem Krieg erklärte man Sarajevo zur Hauptstadt der Teilrepublik Bosnien-Herzegowina, die in die Föderation Jugoslawien aufgenommen wurde. Nach dem Zerfall dieses Vielvölkerstaates kam es zu schweren Kämpfen zwischen den Teilrepubliken, und auch Sarajevo war zu diesem Zeitpunkt schwer umkämpft. Die Stadt wurde zweigeteilt und in der einen Hälfte agierte die bosniakisch-kroatische Armee, während in der anderen Hälfte die Serben die Kontrolle inne hatten. Das Stadtzentrum wurde daraufhin fast vier Jahre lang von der bosnisch-serbischen Armee belagert. Insgesamt soll es in dieser Zeit über 10.000 Todesopfer gegeben haben.
Nach dem Krieg konnte die politische Lage weitestgehend stabilisiert werden, und Sarajevo wurde zur Hauptstadt des Staates Bosnien-Herzegowina erklärt.