鎌倉初期、平将門の伯父国香の子孫で吉田郡の豪族石川次郎家幹の次男である馬場小次郎資幹(すけもと)が当地に城館を築いたことにより水戸城の歴史が始まる。ただし、水戸の名が使われるようになるのはまだ後のことである。それまでは一般的には馬場城と呼ばれる。

　馬場資幹に建久四年(1193)、常陸守護八田知家によって失脚させられた多気義幹の所領(筑波郡、南郡、北郡)と常陸大掾職が与えられ、以後は馬場大掾氏と称されるようになった。建保二年(1214)に常陸府中の地頭支配権を得た資幹は府中石岡に城館を築き、そちらを居城としたため、馬場城は支城的存在となった。また、馬場大掾氏は公家の職務も兼任するということで公家武家兼帯衆と称されている。

　応永七年(1400)、初代資幹の九代目満幹(みつもと)が馬場城を修築したことが伝えられている程度で、依然として馬場大掾氏の本拠は府中にあったようである。応永二十三年(1416)の上杉禅秀の乱の際には満幹は禅秀方(敗亡)に付いたために常陸における勢いは衰退して行くことになり、鎌倉公方方の佐竹氏や江戸氏が勢いを増すことになる。

　応永三十三年(1416)六月、河和田城(馬場城(水戸城)の西約6km)を本拠としていた江戸但馬守通房が馬場城を奪取して本拠とする。奪取の経緯は諸説あるが、江戸通房はかねてより大掾氏の馬場城を狙っていたいたようで、府中石岡の祭事で満幹が城を留守にした隙を衝いて襲ったとされている。水戸城としての名が出てくるのはこの江戸氏時代からである。その後、馬場大掾氏の力は衰え、永享元年(1429)には鎌倉公方勢に攻められて満幹は滅ぼされてしまった。水戸城は通房以後七代百六十余年間、江戸氏の本拠地として領地支配の中心となり続けたが、どの程度の規模であったのか判然としないようで、城下町の発展もなかったようである。

　時代は移ろい、やがて常陸北部の佐竹氏が勢いを増してくる。天正十八年(1590)、佐竹義宣は豊臣秀吉の小田原攻め(小田原城)に参陣して常陸・他二十一万六千七百五十八貫文の領地の安堵を受け、常陸の旗頭としての地位を誇示した。

　小田原の陣後、佐竹氏の常陸平定が進められ、江戸重通に対しても水戸城の明け渡しが要求された。重通はこれを拒否、佐竹勢の攻撃を受けることになる。

　水戸城攻城時、佐竹義宣は上洛中であったため、父義重が指揮を執ってわずか二日の戦いで江戸重通を追い落として奪取に成功した。城を落ちた重通は姻戚の結城氏を頼ったと言われている。

　水戸城落城後、義宣は従四位下、侍従、右京大夫に補任され翌天正十九年(1591)には秀吉から羽柴姓を授けられ、羽柴常陸侍従と呼ばれるようになって水戸城に入城を果たした。その後の太閤検地の結果、文禄四年(1595)には五十四万五千八百石の朱印を受けて豊臣政権の有力大名の地位を確立した。水戸城の大改修も実施され、三之丸が増築されている。

　慶長五年(1600)、関ケ原合戦の年である。義宣はかねてより石田三成や上杉氏とは懇意であったようで、自身の東軍への参陣は見送っていた。このためか、慶長七年(1602)五月になって突如領地没収と転封の上意が伝えられたのである。

　伏見の佐竹邸に居た義宣は出羽転封の沙汰を受け、水戸城に立ち寄ることも許されずに秋田へ向かった。義宣は秋田郡久保田に城を築いて居城とし、久保田(秋田)藩二十万五千八百石の初代藩主に落ち着いた。

　一方、水戸城は花房道兼や島田利正らが六月に城受け取りに到着して佐竹領の接収が実施された。多少の反乱はあったものの鎮圧され、この年十一月には家康五男の武田信吉が十五万石で封ぜられた。しかし、信吉はわずか一年後に二十一歳の若さで病没してしまう。

　慶長八年(1603)、家康十男頼将(頼宣)が二十万石(後に二十五万石)で封ぜられる。

　慶長十四年(1609)、頼将が紀州転封となり、家康十一男の徳川頼房が水戸二十五万石に封ぜられた。わずか七歳である。初の御国入りは元和五年(1619)、十七歳の時であった。

　寛永二年(1625)から水戸城の大改修が実施され寛永十五年(1638)頃に完了したと言われている。石垣化の計画も進められたが実現せずに終わっており、徳川御三家の城としては唯一の土の城である。

　以後、水戸徳川家は頼房を初代として二百六十余年十一代昭武まで続いて廃藩となる。