Nguni-sprechende Siedler, die später unter dem Namen Ndebele und Matabele bekannt wurden (abgeleitet von Sesotho: Flüchtling), waren wahrscheinlich die ersten Bewohner, die die Lage und Fruchtbarkeit des Flusstals, das später der Ort der Stadt Pretoria wurde, erkannten und dieses besiedelten. Der Fluss wurde nach einem ihrem Häuptlinge Tshwane genannt (vom Ndebele Wort für 'kleiner Affe'), der später in den afrikaansen Name 'Apies-River' umgetauft wurde. Während der Zulu-Herrschaft in Natal zogen unter der Führung von General Mzilikazi noch mehr Flüchtlinge in dieses Gebiet, da sie sich von den Zulu unter Häuptling Shaka abspalteten und von diesen gezwungen wurden, ihre Dörfer zu verlassen.
Das heutige Pretoria wurde im Jahr 1855 von Marthinus Wessel Pretorius gegründet, der die Stadt nach seinem Vater Andries Pretorius benannte. Dieser Pretorius, ein General der Voortrekker, wurde unter den Buren als Volksheld verehrt, da er die Zulus in der berühmten Schlacht am Blood River vernichtend geschlagen hatte. Die Stadt wurde bald darauf in 1860 zur Hauptstadt der Südafrikanischen Republik (später Transvaal). Die Stadt Pretoria bestand um 1863 aus etwa 50-60 Gebäuden und 300 Einwohnern, unter ihnen viele Deutsche und Deutschstämmige. Die Gründung von Pretoria als der Hauptstadt von Transvaal markiert das Ende des großen Trecks, der burischen Flucht aus dem Kapland im 19. Jahrhundert.
Während des erster Burenkriegs wurde die Stadt von britischen Einheiten von Dezember 1880 bis März 1881 belagert. Der Krieg endete am 3. August 1881 mit der Unterzeichnung des Friedens von Pretoria und der Unabhängigkeit Transvaals.
Der zweite Burenkrieg (1899 - 1902) besiegelte das Ende der unabhängigen Burenrepubliken und markierte den Beginn der britischen Vorherrschaft in Südafrika. Während dieses Krieges wurde Winston Churchill im Gefängnis von Pretoria inhaftiert, ihm gelang aber die Flucht nach Mosambik. Pretoria wurde erneut von britischen Streitkräften unter der Führung von Frederick Sleigh Roberts belagert. Der Burenkrieg endete in Pretoria mit der Unterzeichnung des Friedenvertrags von Vereeniging am 31. Mai 1902.
Die Burenrepubliken Transvaal und Oranje Freistaat wurden im Jahr 1910 mit der Kapkolonie und Natal zur Südafrikanischen Union vereinigt. Pretoria wurde die Hauptstadt des gesamten Südafrika, Kapstadt wurde zum Sitz der Legislative bestimmt. Von 1860 bis 1994 war die Stadt auch die Hauptstadt der Provinz Transvaal, welches sie von Potchefstroom übernommen hatte.
Am 14. Oktober 1931 wurde Pretoria das Stadtrecht verliehen. Als Südafrika im Jahr 1961 eine Republik wurde, blieb die Stadt die offizielle Hauptstadt.
Im Jahr 2000 wurde die Stadtverwaltung von Pretoria ein Teil der neu gegründeten City of Tshwane Metropolitan Municipality.
Am 8. März 2005 stimmte der Stadtrat dem Vorschlag zu, die gesamte Stadt in Tshwane unzubenennen. Die inneren Stadtviertel werden aber weiterhin Pretoria genannt werden und Pretoria wird eine der Hauptstädte Südafrikas bleiben. Der Namenswechsel wurde am 26. Mai 2005 vom South African Geographical Names Council bestätigt. Bevor die Umbenennung aber vollzogen werden kann, muss die Regierung dem Vorschlag noch zustimmen.