Die Stadt wurde 1519 rund 10 km östlich des heutigen Stadtzentrums (Casco) gegründet. 1671 wurde sie durch den englischen Piraten Henry Morgan zerstört und danach an ihrer heutigen Stelle neu erbaut.
Das alte Stadtgebiet (Panamá la Vieja) ist als Ruinengelände erhalten und wurde 2003 zum UNESCO-Weltkulturerbe erklärt. Neben der zentralen Plaza mit Kathedrale, Rathaus und Bischofspalast sind mehrere Klöster sowie das Spital und wenige Wohnbauten der Oberschicht erhalten. Archäologische Untersuchungen unter Beteiligung der Eberhard-Karls-Universität Tübingen versuchen unter anderem, nähere Aussagen zur Stadtentwicklung sowie zur Sozialtopographie innerhalb der Stadt zu gewinnen.
Mit dem Bau der ersten Bahn und schließlich des Panamakanals nahm die Stadt im späten 19. und vor allem im 20. Jahrhundert einen enormen wirtschaftlichen Aufschwung. Derzeit ist die Stadt in einem rapiden Größenwachstum begriffen, wobei jedoch nicht nur die Zuwanderung, sondern auch Immobilienspekulation und möglicherweise auch das Waschen von kolumbischen Drogengeldern eine Rolle spielen.
Panama-Stadt ist heute ein bedeutendes Banken- und Offshore-Zentrum.