Burgos a été fondée en 884 après JC comme avant-poste de cette frontière chrétienne en expansion, lorsque Diego Rodríguez "Porcelos", comte de Castille, gouvernait ce territoire avec l'ordre de promouvoir l'augmentation de la population chrétienne ; dans ce but, il rassembla les habitants des environs dans un seul village fortifié. La ville commença à s'appeler Caput Castellae (« Cabeza de Castilla » ou « Tête de Castille »). Le comté (condado) de Burgos, soumis aux rois de León, continua à être gouverné par des comtes et s'agrandit progressivement ; l'un de ces comtes, Fernán González, a établi son indépendance.

Au XIe siècle, la ville devient le siège d'un évêque catholique et la capitale du royaume de Castille. Burgos était une étape majeure pour les pèlerins en route vers Saint-Jacques-de-Compostelle et un centre de commerce entre le golfe de Gascogne et le sud, qui attirait une population marchande étrangère inhabituellement nombreuse, qui devenait partie intégrante de l'oligarchie de la ville et excluait les autres étrangers. Tout au long des XIIIe et XIVe siècles, Burgos fut le siège favori des rois de León et de Castille et un lieu de sépulture privilégié. Le consejo ou commune urbaine de Burgos était fermement entre les mains d'une classe oligarchique de caballeros villanos, les « chevaliers paysans » de Burgos, qui fournissaient aux monarques un contingent monté : en 1255 et 1266, des chartes royales accordées aux citoyens de Burgos qui possédaient des chevaux et pouvaient s'armer d'un allègement d'impôts, à condition de continuer à vivre à l'intérieur des murs de la ville. L'oligarchie marchande succéda au chapitre de la cathédrale en tant que principal acheteur de terres après 1250 ; ils exerçaient leurs activités commerciales en commun avec les fonctions municipales ou royales et envoyaient leurs fils en Angleterre et en Flandre pour acquérir de l'expérience dans le commerce outre-mer. Quelques familles au sein des hermandades ou confréries comme les Sarracín et les Bonifaz réussirent à monopoliser le poste d'alcade, ou maire ; un tribunal spécial, l'alcalde del rey, fut mentionné pour la première fois à Burgos en 1281. Sous le règne d'Alphonse X, l'exemption des chevaliers non nobles et des corporations religieuses, combinée à des dons et des subventions exorbitants aux monastères et aux particuliers, mettaient une grande pression sur le bien-être économique du royaume.

Au cours du siècle qui suivit la conquête de Séville (1248), Burgos devint un terrain d'essai pour les politiques royales visant à accroître le pouvoir contre le consejo, en partie en encourageant le droit de faire appel du consejo au roi. En 1285, Sanche IV ajouta au consejo un nouvel organe qui en vint à le dominer : le jurado chargé de percevoir les impôts et de surveiller les travaux publics ; le roi se réservait le droit de sélectionner ses membres. La ville percevait que le danger pour son autonomie provenait plutôt d'une aristocratie incontrôlée lors des minorités royales : Burgos rejoignit les hermandades de villes qui se liguèrent pour une protection mutuelle en 1295 et 1315. Au 14ème siècle, l'intrusion royale officielle dans les affaires de la ville était perçue comme un un palliatif contre les explosions de violence de la part de la grande classe exclue des petits commerçants et artisans, sur lesquels reposait la charge fiscale. L'alguacil était l'officier royal institué pour juger les désaccords.

Le 9 juin 1345, balayant le gouvernement de la ville, Alphonse XI établit le gouvernement royal direct de Burgos par le biais du Regimiento de seize hommes nommés.

En 1574, le pape Grégoire XIII fit de son évêque archevêque, à la demande du roi Philippe II.

Burgos a été le théâtre de nombreuses guerres : contre les Maures, entre León et la Navarre, entre Castille et Aragon. Dans la guerre d'Espagne contre la France napoléonienne, le siège de Burgos (entre le 19 septembre et le 21 octobre) fut le théâtre d'un retrait du duc de Wellington. Toujours au cours des guerres civiles carlistes de la succession espagnole au XIXe siècle, Burgos fut le théâtre d'une bataille. Pendant la guerre civile espagnole, Burgos était la base du gouvernement nationaliste rebelle du général Franco.