Точная дата основания Брянска не известна, но косвенные указания на неё содержатся в ранних русских летописях и относятся к концу X века. Археологические данные, полученные при раскопках старого городища на Чашином кургане в 1976—1979 годах, указывают на то, что город на территории нынешнего Брянска возник в последней четверти X века. Исходя из этих и других данных, условным годом основания Брянска считают 985.
В XIII веке (возможно, после нападения монголо-татар) город был перенесён с Чашина кургана на Покровскую гору.
Древний Брянск входил в состав Черниговского княжества. После разрушения в 1239 году Чернигова, Новгорода-Северского и других городов княжества монголо-татарами было образовано (в 1246 году) удельное Брянское княжество, а первым брянским князем стал Роман Михайлович, затем его сын Олег. Однако после пострижения последнего в монахи брянский и черниговский столы остались вакантными и Брянск перешёл под власть смоленских князей. В 1356 году Брянск был взят литовским князем Ольгердом и вошёл в состав Великого княжества Литовского. В 1500 году захвачен войском Ивана III и присоединён к Московскому государству. В начале XVI века вспыхнула война с Польшей, в ходе которой Брянск выступал как опорный пункт русских сил. Много лет Брянск был яблоком раздора между Речью Посполитой и Россией. Название города присутствовало почти в каждом мирном договоре.
В 1607 году город дважды подвергался нападению со стороны Лжедмитрия II. В первый раз город был сожжён, чтобы не достаться «вору», к концу же года отстроен практически заново. Несмотря на постоянную военную угрозу, город рос, население увеличивалось. В 1616 году население города насчитывало 497 человек, а в 1622 году воевода князь Долгоруков отписывал, что в городе уже 1069 способных носить оружие.
С XVII века Брянск оказался на перепутье важнейших торговых путей, связавших Украину с Москвой, и с этого времени начинается бурное развитие торговли. При Петре I город был заново укреплён. На Десне была заложена корабельная верфь, на которой строились суда Брянской флотилии для похода против Турции. В 1783 году в Брянске основан арсенал для изготовления осадной и полевой артиллерии.
В 1709 году город вошёл в состав Киевской губернии, а с 1778 года стал уездным городом Орловской губернии. В XIX веке Брянск становится центром так называемого Брянского промышленного района; в 1873 году возникает Акционерное общество Брянского рельсопрокатного, железоделательного и механического заводов.
В 1920—1929 годах был центром Брянской губернии.
Во время Великой Отечественной войны, с 6 октября 1941 года, город был оккупирован немецкими войсками. 17 сентября 1943 года освобождён советскими войсками, с тех пор эта дата отмечается как день города. В лесах Брянщины был центр партизанского движения, действовали партизанские отряды численностью около 60 тысяч человек.
5 июля 1944 года была образована Брянская область, и Брянск стал её административным центром. В 1956 году в состав Брянска в качестве района включён город-спутник Бежица.