Năm 1897, Toàn quyền Paul Doumer quyết định tìm kiếm một địa điểm để xây dựng trạm nghỉ dưỡng dành cho công chức và binh lính Pháp ở Đông Dương. Nhận được thư riêng của Paul Doumer, Alexandre Yersin đã đề nghị chọn cao nguyên Lâm Viên, nơi có khí hậu tương tự như vùng ôn đới châu Âu. Cuối tháng 3 năm 1899, đích thân Toàn quyền Paul Doumer cùng bác sỹ Yersin đã đến cao nguyên Lâm Viên để khảo sát và quyết định triển khai thực hiện dự định ban đầu.
Dự án xây dựng thành phố bị gián đoạn vào năm 1902 khi Toàn quyền Paul Doumer trở về Pháp, mang theo cả ý tưởng về một thành phố trên cao nguyên. Phải hơn 10 năm sau, khi Thế chiến thứ nhất bùng nổ, nhiều người Pháp không thể trở về châu Âu trong những kỳ nghỉ, Đà Lạt mới lại được nhớ đến. Từ giữa thập niên 1910, công cuộc kiến thiết thành phố thực sự bắt đầu và ranh giới của Đà Lạt cũng được xác định về mặt pháp lý khi Hội đồng nhiếp chính triều đình Huế thông báo Dụ thành lập thị tứ Đà Lạt ngày 20 tháng 4 năm 1916. Trong vòng 30 năm, nhờ những bản quy hoạch của các kiến trúc sư Ernest Hébrard và Jacques Lagisquet, một thành phố xinh đẹp với những biệt thự, công sở, trường học, khách sạn… đã hình thành. Vào năm 1945, Đà Lạt đã là một đô thị hơn 25 ngàn dân, giữ vai trò một trung tâm giáo dục quan trọng và một thành phố du lịch hấp dẫn. Trong giai đoạn đầu của cuộc chiến tranh Việt Nam, Đà Lạt được chính quyền Đệ nhất Cộng hòa quy hoạch phát triển tương đối quy mô, nhiều trường học, trung tâm văn hóa và các công trình kiến trúc tiếp tục xuất hiện. Nhưng kể từ năm 1964, khi tình hình chính trị miền Nam Việt Nam không ổn định và cuộc chiến tranh ngày càng khốc liệt, Đà Lạt cũng chịu nhiều biến động và không còn phát triển như giai đoạn trước đó.

Sau năm 1975, giống như nhiều đô thị khác thời kỳ đầu sau chiến tranh, Đà Lạt bước vào một giai đoạn khó khăn. Nhưng từ cuối thập niên 1980, cùng với sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam, thành phố du lịch Đà Lạt cũng dần hồi sinh, cơ sở hạ tầng đô thị tiếp tục được xây dựng, nâng cấp. Năm 2009, Đà Lạt được Thủ tướng Chính phủ quyết định công nhận là đô thị loại I, tiếp tục giữ vai trò một thành phố quan trọng của vùng Tây Nguyên.