Die Stadt wurde 1535 im Zentrum der heutigen Altstadt auf einer Fläche von ca. 17,5 ha gegründet. Belalcázar folgte bei der Anlage der Straßen rigoros dem von der spanischen Krone vorgegebenen Muster rechteckiger Straßen, was sich noch heute in den zum Teil extrem steilen Straßenverläufen in der heutigen Altstadt von Quito bemerkbar macht. Die heutige Plaza de Independencia übernahm dabei die Rolle der Plaza de Armas. Ganze Planquadrate der Stadt wurden religiösen Orden zur Errichtung von Klöstern und Kirchen übertragen. Der im ersten Jahrhundert der Stadtgeschichte entstandene Grundriss blieb in den nächsten Jahrhunderten weitgehend unverändert und erfuhr kaum Erweiterungen. Bis ins 19. Jahrhundert hinein blieb das Stadtgebiet weitgehend auf die koloniale Altstadt bzw. das Gebiet zwischen dem Ejido-Park im Norden und der heutigen Avenida 24 de Mayo (damals „Jerusalem-Schlucht“ genannt und inzwischen verfüllt) im Süden begrenzt und nahm damit eine Fläche von etwa 1,6 km² ein.[13]
Ein umfassenden Modernisierungsprozess in Form von Elektrifizierung, Wasserversorgung und Asphaltierung der Straßen setzte erst im 20. Jahrhundert ein. Er hinkte aber hinter dem sich massiven Stadtwachstum her, das sich seit den 1930er Jahren beschleunigte und in den 1970er Jahren seinen Höhepunkt fand, als Quito durch die Erschließung der Erdölvorkommen im Amazonastiefland und dem daraus finanzierten rapiden Ausbau des Staatsapparats erneut an wirtschaftlichem Protagonismus im Vergleich zu Guayaquil gewann.
Das Wachstum der Stadtfläche ist als Folge der seit der Liberalisierung beginnenden und sich im 20. Jahrhundert verstärkenden Landflucht insbesondere aus den umliegenden Provinzen und Regionalzentren zu sehen. Erst durch das damit einhergehende Bevölkerungswachstum entstanden große Teile des heute bebauten Quitos. Die gesamten Gebiete nördlich des Ejido-Parks und südlich des kolonialen Zentrums wurden erst seit den 1930er Jahren, meist sogar erst weit nach der Jahrhundertmitte urbanisiert.
Die Landflucht hatte seit den 1960er Jahren besonders die Bildung von Marginalsiedlungen auf großer Fläche vor allem im Süden der Stadt, aber auch in peripheren Lagen im Norden zur Folge. Nördlich des alten Zentrums bildeten sich dagegen neue Wohn- und Geschäftsviertel mittlerer und höherer Einkommensklassen, während das koloniale Zentrum von der Oberschicht verlassen und von armen Einwanderern bewohnt wurde.[14]
Das nominelle Stadtgebiet wuchs durch Eingliederung umliegender ländlicher Gebiete seit Beginn des 20. Jahrhunderts in zuvor ungekanntem Ausmaß von ca. 2 km² (1904) auf 12,8 km² (1959) und 61 km² (1975) bzw. 290 km² (2004).[15]
Große Teile dieses Gebiets besonders im Norden wurden zunächst unbesiedelt und auch zu spekulativen Zwecken dem Stadtgebiet eingegliedert, so dass die Bevölkerungsdichte trotz steigender Einwohnerzahlen seit den 1950er stagnierte, ja sogar abnahm.[16]