Os primeiros habitantes conhecidos se estabeleceram na área que hoje é Edmonton por volta de 3.000 a.C. e talvez já em 12.000 a.C., quando um corredor sem gelo se abriu quando o último período glacial terminou e madeira, água e vida selvagem se tornaram disponíveis na região.
Em 1754, Anthony Henday, um explorador a serviço da Companhia da Baía de Hudson, pode ter sido o primeiro europeu a entrar na região de Edmonton. Suas expedições pelas pradarias canadenses visavam principalmente buscar contato com a população aborígene para estabelecer o comércio de peles. Em 1795, o Forte Edmonton foi estabelecido na margem norte do rio, como um importante entreposto comercial para a Companhia da Baía de Hudson.
A chegada da Canadian Pacific Railway ao sul de Alberta em 1885 contribuiu para a economia de Edmonton, e a construção da Calgary and Edmonton Railway em 1891 resultou no surgimento de uma cidade ferroviária na margem sul do rio, em frente a Edmonton. A chegada da CPR e da Calgary & Edmonton Railway facilitou a chegada de colonos e empreendedores do leste do Canadá, Grã-Bretanha e Europa continental, EUA e outras partes do mundo. O solo fértil e as terras baratas na região de Edmonton ajudaram a atrair colonos, consolidando Edmonton como um importante centro comercial e agrícola regional.
No início do século XX, Edmonton cresceu rapidamente, gerando especulação imobiliária. Pouco antes da Primeira Guerra Mundial, o boom terminou e a população da cidade declinou drasticamente. Muitas famílias empobrecidas se mudaram para fazendas de subsistência fora da cidade e outras fugiram para pastos mais verdes em outras províncias. O recrutamento para o exército canadense durante a guerra também contribuiu para a queda populacional. Posteriormente, a cidade recuperou lentamente sua população e economia durante as décadas de 1920 e 1930, e decolou novamente durante e após a Segunda Guerra Mundial.