Die Römer legten den Grundstein für eine Stadt, die sie Aeminium  nannten. Der Ort fiel unter den administrativen Einfluss der römischen Stadt Conimbriga, die damals die größte und nächstgelegene Stadt war. Obwohl Conimbriga verwaltungstechnisch wichtig war, behauptete Aeminium seine Position. Ausschlaggebend dafür war ihre Lage zwischen der römischen Stadt Bracara Augusta (das heutige Braga) im Norden und Olissipo (die heutige Stadt Lissabon) im Süden ebenso wie der Zugang zum Fluss Mondego, der eine Flussverbindung zwischen den Gemeinden im Landesinneren und den Küstenstädten herstellte. Als im 5. Jh. die Westgoten die Stadt Conimbriga zerstörten übernahm Aeminium die Funktion des Bischofssitzes und auch deren Namen.

Die ersten muslimischen Besetzungsfeldzüge auf der Iberischen Halbinsel fanden zwischen 711 und 715 statt und Coimbra kapitulierte 714. Sie wurde unter dem Namen Kulūmriyya Teil von Al-Andalus und zu einem strategischen Punkt für den Handel zwischen den Christen im Norden und den Muslimen im Süden der Iberischen Halbinsel. Die Topografie und die geografische Lage der Stadt haben zu ihrem Wachstum und ihrer Entwicklung beigetragen. Obwohl es sich nicht um eine große Stadt handelte, war sie im allgemeinen Kontext von Al-Andalus die größte Siedlung nördlich des Tejo. Mehrmals nahmen sowohl Christen als auch Muslime die Coimbra ein, bis sie schliesslich endgültig 1064 von Fernando I. dem Großen für die Christen rückerobert wurde. Sie wurde wirtschaftlich und administrativ neu organisiert. Die Grafschaften Coimbra und Portucalense wurden 1096 von Alfonso VI. von León zusammengelegt und von Heinrich von Burgund verwaltet, der die uneheliche Tochter Alfonsos, Teresa, geheiratet hatte. Sie verlegten ihre Residenz nach Coimbra, wo ihr Sohn Alfonso I., der erste König von Portugal, geboren wurde. Alfonso I. machte diese Stadt zur Hauptstadt seiner Grafschaft. Erst 1255 verlor sie dieses Privileg an Lissabon. Im 12. Jh. begann eine Blütezeit der Stadt: strategisch gut gelegen, mit einem Flusshafen, mit fruchtbarem Boden und zudem gut befestigt, hatte Coimbra unter seiner Bevölkerung eine beträchtliche Anzahl von Händlern, Rittern und Mitgliedern des hohen Klerus. König Afonso I. förderte den Bau mehrerer Gebäude. Der Wiederaufbau der römischen Brücke begann im Jahr 1132. Neue Strukturen von kollektivem Nutzen wurden wiederhergestellt, wie Brunnen, Öfen, Straßen und Gehwege. Um die Macht des Rates zu bestätigen und zu stärken, verlieh König Alfonso der Stadt 1179 ein Stadtrecht. Im 12. Jh. war Coimbra bereits in Ober- und Unterstadt geteilt. Ende des 13. und Anfang des 14. Jh. festigte sich diese räumliche Unterteilung: der obere Stadtteil wurde von Adligen, Politikern und Soldaten bewohnt, während sich in der Unterstadt, entlang des Flusses Mondego, Händler und Handwerker niederliessen. Im unteren Stadteil entstand auch das Judenviertel. Die Stadt war von einer Festungsmauer umgeben, von der noch einige Teile zu sehen sind. Im Jahre 1290 gründete König Dinis in Lissabon eine Universität – sie ist die älteste Universität Portugals und eine der ältesten Europas. 1308 wurde sie nach Coimbra verlegt. Im Jahr 1537, auf Anordnung von König Johann III., wurde sie in der Oberstadt im Königspalast von Coimbra eingerichtet. Seitdem dreht sich die Geschichte der Stadt um diese Universität, denn sie wurde zum grössten und jahrhundertelang zum einzigen Studienort des Landes. Die Universität erweckte Coimbra zum Leben, durch sie wurden Studenten angezogen und das kulturelle und soziale Leben nahm zu.

Im 15. und 16. Jh., das Zeitalter der Entdeckungen, wurde Coimbra dank des lokalen und königlichen Mäzenatentums wieder zu einem der wichtigsten Kunstzentren Portugals. Die Bischöfe von Coimbra, die religiösen Orden und König Manuel I. unterstützten Künstler, die der Stadt bedeutende manuelinische Gebäude und Bauwerke im Reanissancestil hinterließen.

Im 18. Jh. führte der Marquis von Pombal eine umfassende Reform der Universität durch, die nicht nur eine Umgestaltung der Lehrpläne, sondern auch die Errichtung von Gebäuden für die neuen Fakultäten beinhaltete, die auf eine praktischere und experimentellere Lehre ausgerichtet waren. Vor allem das Studium der Wissenschaften spielte eine große Rolle, wodurch es zu grossen Spannungen zwischen Pombals liberalen und den konservativen Ideen der Jesuiten kam. Die seither erworbenen Sammlungen von Instrumenten und anderen wissenschaftlichen Materialien sind heute im Wissenschaftsmuseum der Universität Coimbra untergebracht und gehören zu den bedeutendsten Sammlungen der Wissenschaftsgeschichte in Europa. Der hervorragende Ruf der Hochschule festigte sich und von ihr gingen bald alle geistigen Strömungen Portugals aus.
Die erste Hälfte des 19. Jh. war für Coimbra eine schwierige Zeit, als die französischen Truppen die Stadt besetzten, wodurch es zu grossen Zerstörungen kam. Erst in der zweiten Hälfte des 19. Jh. gewann die Stadt ihren verlorenen Glanz zurück und die Infrastruktur wurde mit dem elektrischen Telegrafen (1856) und der Gasbeleuchtung (1864) verbessert. Im Jahr 1864 wurde das Eisenbahnnetz eingeweiht und 11 Jahre später die Eisenbahnbrücke über den Fluss Mondego gebaut. Auch das Strassennetz wurde ausgebaut. Im 20. Jh. wuchs die Stadt schnell. Das Bauwesen wurde zu einem bedeutendem Wirtschaftszweig, der sich in vollem Wachstum und Fortschritt befand. 1911 wurde eine elektrische Strassenbahn in Betrieb genommen, um die Altstadt mit dem wachsenden Umland von Coimbra zu verbinden.

Die Altstadt von Coimbra wird in Oberstadt, dem Universitätsviertel, und Unterstadt, in der sich die Geschäfte befinden, aufgeteilt. Bei der Besichtigung des Ortes erreicht man den höchsten Punkt der oberen Altstadt, wo sich die Univeristät mit ihrem 33 Meter hohen barocken Uhrturm befindet; hier stand in römischer Zeit eine Burganlage, die den Übergang über den Fluss Mondego sicherte, später auch ein maurischer Alcazar und die Schlossanlage des Herzogs von Portucale. Im 16. Jh. wurde hier die alte Universität Coimbras eingerichtet, die die älteste des Landes ist und zu einer der ältesten Europas gehört. Besonders beeindruckend ist die sogenannte Biblioteca Joanina aus dem 18. Jh., ein Meisterwerk des Barocks, mit ihren über 200.000 kostbaren Büchern. Auch sollte man einen Blick in die Universitätskirche werfen, die man durch ein hohes manuelinisches Portal betritt. Die Kapelle ist innen vollkommen mit Azulejos ausgekleidet. Die Universitätstradition zeigt sich heute aber nicht nur in ihren Bauwerken, sondern auch in den studentischen Bräuchen.

Bei einem Spaziergang zur unteren Altstadt kommt man an der Sé Nova vorbei, der Neuen Kathedrale, die ursprünglich als Jesuitenkirche im 16. Jh. erbaut wurde. Nach Ausweisung der Jesuiten im 18. Jh. wurde sie zur Kathedrale erhoben.

Auch trifft man unterwegs auf die Studentenwohngemeinschaften, die sogenannten Repúblicas, die für ein reges Studentenleben in diesem Viertel sorgen.

Im Anschluss Besichtigung der romanischen Kathedrale Sé Velha (Alte Kathedrale) von Coimbra aus dem 12. Jh., die der Himmelfahrt Mariens geweiht ist. Sie wurde als Wehrkiche errichtet mit Zinnen, glatten Aussenmauern, ohne Türme und diente bis zum Bau der Jesuitenkirche als Bischofskirche. Im Inneren hat sie ihren romanischen Charakter fast vollständig erhalten. Sehenswert die vielen Kapitelle mit Pflanzen– und Tierdarstellungen, das spätgotische Retabel und das achteckige Taufbecken, beide aus dem 16. Jh. und der romanisch-gotische Kreuzgang.

Im Anschluss daran Besuch des Fado Museums. Der Fado de Coimbra ist eine besonders strenge Variante des Fados, der im Umfeld der Universität und den Repúblicas entstand.