V roce 1338 obec zakoupila raně gotický dům od Wolflina z Kamene a přizpůsobila ho svým potřebám. Měšťané přistavěli 2. patro, po roce 1360 byla radnice rozšířena o nový trakt západním směrem. Ve 2. patře nového traktu byla zřízena radní síň, dochovaná dodnes v podobě z počátku 15. století. A protože zde zasedal i soud, na radnici bylo i vězení a také kaple. V roce 1364 přibyla věž, roku 1381 byla dokončena arkýřová kaple.

Roku 1410 zřídil Mikuláš z Kadaně na věži orloj, který byl zdokonalen o 80 let později Hanušem z Růže.

Na konci 15. a na počátku 16. století došlo k pozdně gotické přestavbě celého radničního bloku.  

V letech 1784-1787 prošlo východní křídlo klasicistní přestavbou, poté bylo v 1. polovině 19. století až po věž zbořeno i se sousedními domy proti Týnu. Na takto získaném prostoru byla v Ietech 1838-1848 postavena nová budova v romantické gotice. Rovněž jižní křídlo bylo v letech 1853-1857 stavebně upravováno.

Východní křídlo radnice bylo za Pražského povstání 8. května 1945 nacisty vypáleno a zcela zničeno. Zachoval se jen fragment zdiva u věže, křídlo nebylo nikdy obnoveno – přes řadu návrhů a soutěží na dostavbu – na jeho místě je sadová úprava. Historické jižní křídlo, rovněž v roce 1945 poničené, bylo opraveno a po roce 1970 rekonstruováno (věž v letech 1984-1987).

Staroměstská radnice byla dějištěm významných historických událostí. V době husitské revoluce, k jejímuž konzervativnímu křídlu Staré Město patřilo, byla radnice politickým střediskem městského stavu a probíhala zde četná jednání, v nichž se rozhodovalo o osudu celých Čech. V roce 1458 byl na radnici zvolen českým králem Jiří z Poděbrad.

Po spojení pražských měst v roce 1784 se Staroměstská radnice stala sídlem pražského magistrátu. Ve 2. polovině 19. století, po roce 1861, sehrála radnice významnou roli v národně osvobozovacím boji.

V roce 1962 byla Staroměstská radnice prohlášena národní kulturní památkou.

Dnes slouží reprezentaci městské správy, slavnostním zasedáním městských orgánů, pořádají se zde výstavy a je zde umístěna svatební síň.

A je jednou z nejoblíbenějších památek Prahy.