El área del municipio de Pasto fue habitada por los indígenas quillasinga, quienes estuvieron bajo dominio del Imperio incaico poco antes de la llegada de los españoles. No existe unanimidad y certeza entre historiadores y cronistas sobre el fundador y la fecha exacta de fundación de la ciudad que inicialmente se llamó Villaviciosa de la Concepción de la Provincia de Hatunllacta. La ciudad fue fundada dos veces. La primera fundación algunos historiadores consideran que fue realizada por el adelantado Sebastián de Belalcázar en 1537 y en el sitio que hoy es ocupado por la locación de Yacuanquer; el traslado posterior a su situación actual en el Valle de Atriz, o segunda fundación, la llevó a cabo Lorenzo de Aldana cuando llegó a pacificar la región en 1539. Otros historiadores mentan a Pedro de Puelles como el fundador que fue el primer teniente de gobernador de la ciudad y también se hace mención del capitán Rodrigo de Ocampo, así como el capitán Gonzalo Díaz de Pineda.
Aunque el historiador Emiliano Díaz del Castillo menciona que el poblamiento se llevó a cabo entre el 20 de febrero y el 16 de marzo de 1537 y que la «fundación» fue el 19 de agosto de 1537, el Concejo Municipal de Pasto, por razones prácticas, ante la proximidad de la conmemoración del cuarto centenario de la fundación, mediante Acuerdo núm. 30 del 23 de agosto de 1938, resolvió aceptar el 24 de junio de cada año, día de san Juan Bautista, santo patrono de la ciudad, como fecha oficial del onomástico conmemorativo.
Ya situada la villa en el Valle de Atriz, le fue concedido a Pasto el escudo de armas, en dos cédulas reales distintas firmadas por la princesa Juana de Austria, hermana del rey Felipe II, en Valladolid, el día 17 de junio de 1559. El escudo es un castillo de plata y a los lados cuatro leones de oro, debajo de dicho castillo sale un río de aguas azules y blancas que atraviesa entre árboles verdes, un campo amarillo y suelo verde y el nombre de ciudad como San Juan de Pasto, que sigue siendo el oficial.
A mediados de 1811 una fuerza del ejército quiteño, del recién independiente y efímero Estado de Quito, liderada por Pedro de Montúfar es enviada desde Tulcán hacia Pasto para tomar la ciudad e incorporarla al nuevo gobierno; al mismo tiempo recibió la orden de incorporar Barbacoas, había que agotar las oportunidades expansionistas en el norte «a fin de que, haciendo publicar el auto de reunión e incorporación de dicha Provincia de los Pastos a la jurisdicción de este Gobierno (de Quito), los declare por súbditos que gozan de su legítima protección». Así, el 11 de septiembre de 1811 entraban los quiteños triunfantes a la ciudad de Pasto, con lo que lograban una primera e importante incorporación, que pasó a llamarse Provincia de los Pastos. Más tarde, ese mismo año, Quito devolvería los territorios a la Junta del Cauca, pero los realistas retomarían el control de Quito en 1812 y con ello de toda la provincia de Popayán en el siguiente año, acaban con todos los movimientos independentistas en el sur de la Nueva Granada.
Durante las guerras de independencia de Colombia, Pasto se adhirió a la causa realista debido a que las ideas de la independencia no tenían apoyo popular de los campesinos y los indígenas. Bajo el liderazgo de Agustín Agualongo y Estanislao Merchancano, la ciudad resistió los ataques de los patriotas. Durante las llamadas campañas del Sur, atendiendo la orden de Simón Bolívar, el batallón Rifles al mando de Antonio José de Sucre, asaltó a la ciudad el 24 de diciembre de 1822, suceso recordado como la Navidad Negra, y cometió todo tipo de excesos, asesinando a más de cuatrocientos civiles, entre mujeres, ancianos y niños, y reclutando por la fuerza a más de mil hombres. Niños y mujeres que se consideraban capaces de combatir fueron apresados también y desterrados a Quito, Guayaquil y Cuenca. La tropa violó domicilios y saqueó los templos, requisando bienes en comisión de la orden de tributos forzados dada por Bolívar. El coronel Cruz Paredes, venezolano, amarró a catorce ciudadanos de Pasto, y personalmente empujó las siete parejas hacia un abismo del río Guáitara.
La ciudad sufrió las consecuencias de su fidelidad monárquica. Tras la independencia de España, por su difícil situación geográfica y su valor simbólico como ciudad realista, Pasto se quedó aislado, configurándose en una actitud conservadora y tradicionalista respecto del resto de Colombia.
En el siglo xix, durante una de las guerras civiles que caracterizaron esa época de la historia colombiana en 1839 el presidente José Ignacio de Márquez ordenó la supresión de conventos y centros religiosos con menos de ocho miembros, lo que causó una rebelión popular en la ciudad encabezada por el sacerdote Francisco de la Villota que degeneró en la Guerra de los Supremos, primera guerra civil del país tras la disolución de la Gran Colombia, pero los rebeldes fueron derrotados. En 1861 durante la guerra civil de 1860-1862, la ciudad fue por seis meses capital provisional de Colombia por decisión de un caudillo conservador, el general Leonardo Canal González, quien pretendió convertir Pasto en cuartel y símbolo de resistencia contra los liberales radicales del caudillo liberal Tomás Cipriano de Mosquera quien terminó ganando el conflicto.
En 1904 con la creación del departamento de Nariño separándose del Cauca, la ciudad es nombrada su capital. Hubo planes de trasladar la capital a Túquerres, pero el terremoto de 1936 truncó estas intenciones.
En 1944, mientras el presidente y reformador liberal Alfonso López Pumarejo se encontraba en la ciudad para presenciar una parada militar, el coronel Diógenes Gil, comandante de la vii Brigada del ejército, lo tomó prisionero en la madrugada del día 10 de julio como parte de un intento de golpe de Estado, conocido como golpe de Pasto. La insurrección militar no recibió mucho apoyo y fracasó en menos de 48 horas, y al día siguiente el presidente Alfonso López emprendió el regreso a la capital, vía Ipiales, para retomar el mando.
