中國古代的城市規劃設計理論可以在考、尚軍、管子和墨子中找到。“考公基”確定了“首都”、“王城”、“諸城”三級城鎮體系，土地利用功能分區和道路系統。《尚軍》壹書論述了壹定區域內丘陵、山谷、道路、農田之間土地分配的適當比例，以及相應的建城、備戰、人口、糧食、土地等條件。
中國古代城市規劃設計強調戰略思維和整體觀念，強調城市與自然的結合，強調嚴格的等級觀念。這些城市規劃設計思想和中國古代各個歷史時期城市規劃設計的成就，都體現在把首都建設成為“四面八方之極”和“首善之區”上。
戰國時期各國都城采用大小城制，體現了“築城為君，築國為民”的要求。西漢長安城將宮殿與內廣場融為壹體；三國時期曹魏鄴城采用城市功能區劃的規劃方法；南北朝時期洛陽城的整體規劃得到加強，對中國早期城市建設的高峰——隋唐長安城的建設起到了主導作用。
長安城的成就是唐代燦爛文化的重要組成部分，影響著日本、朝鮮等國的都城建設。宋代開封城在中國都城建設史上的重要性在於，它是根據五代周世宗、柴榮頒布的聖旨進行有計劃擴張的重要範例。後來隨著商品經濟的發展，延續了幾千年的城市裏弄制度逐漸被廢棄。北宋中期，開封成為壹個相對開放的街道系統，形成了中國封建社會後期的城市結構。
元代大都的規劃吸收了春秋戰國時期理想國的規劃思想，因地制宜地進行了處理。由大都市演變而來的明北京城，可以說是融合了中國古都的城市規劃設計。清代北京大力經營園林，在北京遠近郊區留下了宮殿和其他博物館，使北京成為中國封建時期首都規劃建設最輝煌的典範。
在西方，古希臘城邦時期，就出現了希波克拉底規劃模式。古羅馬建築師維特魯威的《建築十書》闡述了城市選址、環境衛生、車間間建築、公共建築布局等基本原則，提出了當時“理想”的城市模式。中世紀社會發展緩慢，城市多以教堂為中心。在文藝復興時期，建築師阿爾貝提、帕拉第奧、斯卡莫西等人也提出了壹些反映當時商業繁榮和城市生活多樣化的城市理論和模式。
工業革命前，歐洲城市，除了羅馬等少數城市，規模普遍較小。大部分城市是自然形成的，城市功能和基礎設施簡單，衛生條件差。城市規劃設計多以防禦功能和政治需求為主，高度封閉。城市規劃設計的內容主要集中在道路網和建築的布置上，所以是建築的組成部分。
工業革命導致了世界範圍的城市化，大規模工業的建立和農村人口向城市的集中促進了城市規模的擴大。城市的盲目發展，貧民窟和混亂的社會秩序造成了城市生活環境的惡化，嚴重影響了居民的生活。人們開始從各方面研究對策，現代城市規劃設計學科就是在這種形勢下形成的。
現代城市規劃設計學科主要由城市規劃設計理論、城市規劃設計實踐、城市建設立法和城市規劃合理性四部分組成。
現代城市規劃設計理論始於人們從社會變革的角度探索解決城市問題。19世紀上半葉，壹些空想社會主義者在空想社會主義創始人摩爾之後提出了各種主張，把改善住房和城市規劃設計作為治愈城市社會病的措施之壹。他們的理論和實踐對後來的城市規劃設計理論產生了重大影響。
19世紀之交，霍華德倡導“花園城市”。1915年，格迪斯提出了地域原則，倡導城市規劃設計與區域規劃相結合的理論。他們的學術思想對城市規劃設計思想的發展產生了深遠的影響。同時，恩文撰寫了《城市規劃與設計實踐——城市與郊區設計藝術概念》壹書，總結了城市發展的歷史和自己的規劃實踐經驗，可以看作是壹個建築師在城市規劃與設計領域的開拓。隨後，越來越多的建築師、社會學家、地理學家和經濟學家投身於城市規劃設計理論的研究。
19世紀，最具影響力的城市規劃設計實踐是1853年法國官方奧斯曼發起的巴黎規劃。雖然巴黎的重建有鎮壓城市人民起義、炫耀當權者威嚴和權力的政治目的，但巴黎的重建計劃對道路、住房、市政建設、土地管理等都做了全面的安排，為城市重建做了有益的探索。就影響力而言，科隆、維也納等城市紛紛效仿。
這壹時期出現了另壹種建設實踐:英國壹些先進的實業家在建廠的同時，建設新的工人城鎮。比如1851年，實業家索爾特建造了賽特爾的工人鎮，1887年，活爾建造了陽光港的工人鎮，形成了所謂的“企業鎮”。這些實踐無疑促進了霍華德“花園城市”等城市規劃設計理論的形成。到目前為止，城市規劃設計仍然采用上面提到的舊城改造和新城建設兩種基本形式。從65438年到20世紀90年代，西歐國家逐漸形成了城市發展的戰略概念，將公共投資與改善市政建設和控制私人土地使用相結合。德國有城市發展規劃的傳統，也有初步的分區規劃方法。這些都為城市規劃設計提供了有益的經驗。
制定城市建設法規的初衷是為了維護整潔、幹凈、穩定的城市環境，保護居民健康。英國於1848年頒布了《公共衛生法》，規定了房屋的衛生標準，並於1906年頒布了《住房和城市規劃設計法》。瑞典於1907年頒布了城市規劃和土地使用法。美國紐約在1916頒布了控制土地用途和建築高度的分區法規，後來在1961修訂為分區決議，以適應新的形勢。實踐證明，城市建設和管理應該有相應的法律體系，嚴格的城市建設法律法規可以提高城市規劃、設計和建設的質量。
20世紀以來，人類經歷了兩次世界大戰，國際政治、經濟和社會結構發生了巨大變化，科技突飛猛進，人文日新月異，價值觀發生了變化，這些都對城市規劃設計產生了深刻的影響。《雅典憲章》(1933)概述了現代城市面臨的問題，提出了城市規劃設計應采取的措施和任務，是現代城市規劃設計理論發展的裏程碑。
第二次世界大戰後，城市規劃者並沒有拋棄雅典憲章的基本原則，而是對壹些重大問題進行了更新和補充，從而產生了1977的馬丘比丘憲章。這兩部憲章是兩個不同歷史時期城市規劃設計理論的總結，對全世界的城市規劃設計都有相當大的影響。
工業革命後，城市的內部結構發生了根本性的變化，促使人們從理論上研究城市的結構和形態，尋求最佳模式。
有些人認為城市應該建在中心。法國建築師勒·柯布西耶(Le corbusier)在1922《明日之城》中主張充分利用技術成果，建造高層、高密度的建築，使城市向中心發展，從而獲得最佳的生活環境和最高的工作效率。這種想法被稱為城市中心主義。有些人主張城市應該分散化。美國建築師萊特提出的“寬畝城市”認為城市應該與周圍的鄉村結合，平均每公頃居住2.5人，這就是所謂的城市去中心化。這兩種城市模式影響廣泛。
此外，有人從城市功能的要求出發，提出了各種城市布局形式，如“帶狀城市”、同心環形城市、楔形結構城市、多核城市等。還有的從城市中各種系統的組織角度研究城市所在區域的空間結構與城市形態的關系。也有人從微觀的角度分析構成城市的單位細胞來研究城市的形態。