490 éve volt, hogy Francisco Pizarro spanyol konkvisztádor megalapította Limát.
A perui Lima környékén már az inka birodalmat megelőzően is jelentős kultúrák léteztek, amit régészeti leletek is bizonyítanak. Limától délre úgy 20 km-re Lurinnál i. e. 4500-ból találtak állandó településre utaló nyomokat.
Az inkák uralkodói székhelye előtte a parttól távoli magasföldön épült Cuzco volt.
A mai város helyén i. sz. 200 és 700 között a Lima-kultúra létezett.
Az i. sz. 1. évezred végén a vidék a Wari Birodalom fennhatósága alá került és a 15. századi inka hódításokig kis főnökségek területe volt. Területén a 15. században az inkák hozták létre birodalmukat.
A várost Francisco Pizarro konkvisztádor alapította 1535. január 18-án. Ezután a dél-amerikai spanyol gyarmatbirodalom jelentős központja volt. 1542 és 1821 között a Perui Alkirályság székhelye. Peru függetlenségének 1821. évi kikiáltása óta az ország fővárosa.
Peru 1836-ban különvált Észak- és Dél-Perura. Észak-Peru fővárosa Lima maradt.
A salétromháború alatt (1879–1883, Chile, Bolívia és Peru között) a chilei csapatok megszállták a várost.
Lakóinak száma rohamosan gyarapszik, több mint 9,5 millió fő. 2007-ben Lima Metropolitana 8,5 millió lakost számolt, ami 30%-a Peru lakosságának. Napjainkra tipikus dél-amerikai nagyváros lett, hatalmas társadalmi különbségekkel.
