Тысячелетняя история Ганновера начинается с поселений на высоком берегу реки Ляйне, возникших в 10-м веке. В 1150 г. впервые в летописи упоминается деревня vicus Hanovere, когда герцог Генрих Лев из знаменитого рода Вельфов основал в Ганновере курию.
В 1241 г. Ганновер получил права города, в 1426 стал членом Ганзейского союза. Это способствовало быстрому расцвету экономики, торговли и ремесел.
Около 1160 года герцог Саксонии Генрих Лев из рода Вельфов пожаловал Ганновер в качестве лена сыну Хильдебольда I Конраду I фон Родену. Сам герцог всячески способствовал укреплению и развитию Ганновера. Уже в 1163 году в Ганновере Генрих Лев проводил свой сейм («хофтаг»), при этом присутствовавший там епископ Миндена освятил построенную в деревне Тигислеге (нынешний район Ганновера) церковь святого Эгидия. Торговый оборот на городском рынке принял тогда больший размах, так что Генрих Лев в 1180 году разрешил в Ганновере чеканить монеты.
В 1180 году на Рейхстаге в Вюрцбурге Генрих Лев по инициативе императора Фридриха Барбароссы был лишён большинства его владений и титула герцога Саксонии, Ганновер продолжал оставаться у Вельфов как часть их наследственных земель, в то время как владевшие городом фон Родены были лишь ленниками Вельфов.
В 1241 году Оттон I Дитя предоставил Ганноверу привилегию, которой подтвердил старые городские права и предоставил новые. В частности, он обещал больше никому не предоставлять город в качестве лена.
Хотя Ганновер в 1386 году присоединился к торговому Ганзейскому союзу немецких городов, по сравнению с Гамбургом, Бременом, Любеком и Брауншвейгом его роль в международной торговле была незначительной.
Во время Реформации население Ганновера приняло евангелическое учение. 26 июня 1533 года собрание горожан на рыночной площади поклялось в верности учению Лютера. Поскольку руководящие круги города Реформацию не приняли, она осуществлялась руками простых горожан. В конце концов, совет города вынужден был бежать в католический Хильдесхайм. Тогда верный католицизму князь Эрих I перекрыл все дороги, по которым город снабжался продуктами, и ситуация в нём приблизилась к голоду и состоянию анархии, но за откуп в 4 тысячи гульденов он снял блокаду и согласился не препятствовать Реформации в городе.
Во время Тридцатилетней войны (1618–1648) в отличие от других городов региона Ганновер не был взят католическими войсками полководца Иоганна Церкласа фон Тилли просто потому, что ему удалось откупиться за большую сумму. Тем не менее, в результате боевых действий и грабежей страна вокруг Ганновера была значительно опустошена, торговля пришла в упадок. Помимо этого, в 1626 году треть населения Ганновера стала жертвой эпидемии чумы.
Ганновер в течение последующих 80 лет переживал период расцвета. При преемниках Георга продолжился рост Ганновера, увеличивался герцогский двор и количество чиновников, но в тоже время постепенно город терял свои привилегии. Ещё более значение Ганновера возросло после того, как в 1692 году с получением герцогом Эрнстом Августом титула курфюрста он стал столицей Курфюршества Брауншвейг-Люнебургского (неофициально «Курфюршество Ганновер» или «Курганновер»).
После того, как в 1714 году курфюрст Георг-Людвиг стал королём Великобритании под именем Георга I, установилась личная уния Курганновера с Великобританией. После своего переезда в Англию он управлял курфюршеством из Лондона, а в Ганновере во внутреннем управлении укрепился круг аристократических и чиновничьих семей, но в целом с уездом курфюрста и его двора Ганновер потерял своё прежнее значение.
В ходе Семилетней войны (1756–1763) в 1758 году Ганновер был занят французскими войсками, оккупация продолжалась 10 лет. С 1810 года Ганновер входил в состав зависимого от Франции Королевства Вестфалия
Французы оставили Ганновер после разгрома Наполеона в Битве народов под Лейпцигом 16–19 октября 1813 года. В 1815 году город стал столицей образованного по решению Венского конгресса Королевства Ганновер. Его значение особенно возросло с 1837 года, когда с прекращением личной унии с Великобританией Королевство Ганновер стало полностью независимым, а город стал резиденцией короля Эрнста Августа (1837–1851). После Австро-прусской войны 1866 года Королевство Ганновер было аннексировано Пруссией и превратилось в её провинцию, а Ганновер остался её столицей.
Для Ганновера присоединение к Пруссии способствовало развитию и росту его экономики. В последней четверти 19 века в нём особенное развитие получили металлургия и машиностроение, сукноделие, пищевая промышленность (особенно производство шоколада, вина и пива), производство пианино и товаров широкого потребления (посуды, ламп, соломенных шляп, цветов, спичек, обоев, парфюмерии, ваты, ножей и гвоздей). Первое железнодорожное сообщение Ганновер получил ещё в 1843 году.
Во время Ноябрьской революции в Германии уже 7 ноября власть в городе была захвачена восставшими солдатами почти без боя. Вместе с местной СДПГ они образовывали Совет рабочих и солдатских депутатов. На последующих выборах в муниципалитет Ганновера СДПГ получила абсолютное большинство. Первые годы Веймарской республики были беспокойными для Ганновера, в нём постоянно происходили забастовки рабочих. Так же всеобщая забастовка и уличные бои с рейхсвером произошли в Ганновере во время правоконсервативного путча Каппа 13 марта 1920 года.
Только с 1924 года в городе наступила стабильность, ганноверская промышленность снова пошла в рост и успешно развивалось производство, но всё это закончилось с Мировым экономическим кризисом 1929 года. В эпоху Третьего рейха индустрия Ганновера была переориентирована на производство военной продукции.
Во время Второй мировой войны Ганновер как значительный транспортный узел и местонахождение предприятий военного назначения с 1940 года был постоянной целью бомбардировок англо-американской авиации. В целом, в результате 88 воздушных авианалётов погибло около 6 800 человек, центр города был разрушен на 90%, была уничтожена большая части жилого фонда и промышленных предприятий.
10 апреля 1945 года Ганновер был занят американскими войсками, а после войны вошёл в состав Британской зоны оккупации Германии. В 1946 году Ганновер стал столицей образованной британцами земли Нижняя Саксония, вместе с которой в 1949 году вошёл в состав учреждённой Федеративной Республики Германия.