Acomienzos del siglo XII, debido al pleito sucesorio entre la reina de Castilla Doña Urraca y su segundo esposo Alfonso I de Aragón, se encontraba la provincia asturiense en situación caótica. Debido a la ayuda prestada por la Iglesia ovetense a su causa, Doña Urraca otorgó en 1112 todo Oviedo a San Salvador. De esta donación sería artífice el Obispo Don Pelayo, quien dado que la inestabilidad aún proseguía convocó una asamblea en la ciudad el año 1115 con varios representantes de diversas comarcas. En 1145 el municipio se vio reforzado con la confirmación del Fuero de Sahagún por parte de Alfonso VII, conservándose la versión romance que del Fuero realizó Fernando IV en 1295. Las disposiciones forales establecían el cargo de merino, que debía recaer siempre en un vecino de la ciudad y sólo podía ser cambiado por el monarca. Los vecinos eran vasallos del monarca, estableciéndose la inviolabilidad del domicilio, la exención del servicio de armas y de dar hospedaje y alimento, salvo al rey, así como la igualdad ante la ley penal de los magnates y vecinos en sus pleitos propios. El fuero también libraba de las cargas señoriales a los nuevos avecindados en la ciudad, así como del pago de portazgos desde el mar hasta León.

Originariamente se concentraba el Ayuntamiento en el atrio de la Iglesia de San Tirso, para pasar con posterioridad a la sede actual, la casa consistorial situada sobre la Puerta de Cimadevilla y que aprovecha como soporte la vieja muralla y que fue proyectada por Juan de Naveda en 1622, fecha de inicio de unas obras terminadas en 1671. En 1780 fue reformado por Francisco Pruneda.

Con los Decretos de Nueva Planta de 1717 y la formación de la Real Audiencia se uniformizan las estructuras concejiles. Los cargos municipales serán acaparados por la nobleza, reforzándose el poder de las oligarquías locales. Carlos III reforzará el centralismo en 1766 con reformas en el régimen local, acaparando el Estado competencias que anteriormente correspondían al municipio.

Durante el siglo XIX fue parte fundamental en los cambios políticos de España: su juez José María García del Busto fue uno de los principales adalides de la resistencia frente a la invasión napoleónica. Asimismo, el 23 de Septiembre de 1812 el Ayuntamiento de Oviedo se convirtió en constitucional según lo establecido en la Constitución de Cádiz, habiendo sido el propio ayuntamiento ovetense uno de los primeros en eliminar los señoríos o derecho de los señores a nombrar los cargos municipales y la unificación de los sistemas de provisión común, estableciéndose así la elección democrática de los Ayuntamientos. En recuerdo de los acontecimientos de 1808, en la Casa Consistorial se encuentran varias lápidas conmemorativas del alzamiento ovetense de 1808 contra los franceses.

El Ayuntamiento sufrió graves destrozos durante la Guerra Civil, dentro de lo que fue una destrucción generalizada de barrios enteros de Oviedo. A causa de la situación de ruina, Oviedo entró dentro del Servicio de Regiones Devastadas. Así, el edificio consistorial fue remodelado con el añadido de nuevos elementos, como la torre que actualmente destaca sobre el resto del edificio, por el arquitecto Gabriel de la Torriente en 1940.