Trondheimin alueella on ollut asutusta tuhansia vuosia. Se oli aikoinaan tärkeä viikinkiasutuksen keskittymä, ja kaupunki sen katsotaan olleen vuodesta 997 lähtien, jolloin viikinkikuningas Olav Tryggvason nimesi sen virallisesti. Trondheimista tuli pian perustamisensa jälkeen Norjan ensimmäinen pääkaupunki, ja siellä muun muassa kruunattiin uudet kuninkaat. Pääkaupunkina se toimi vuoteen 1217 saakka. Olav Tryggvason nimesi kaupungin alun perin Kaupangeniksi (”kauppapaikka, markkinapaikka”), mutta sittemmin sen nimeksi vakiintui Nidaros, jonka nimisenä se säilyi läpi keskiajan, kunnes siitä alettiin käyttää myöhäiskeskiajalla nykyistä nimitystä Trondheim.Trondheimin lippuNäkymä kaupungin yli vuonolle.Trondheimin sijainti NorjassaTrondheim sijaitsee Nidelva-joen ja Trondheiminvuonon suistossa, minkä ansiosta sinne on aina ollut suhteellisen helppo matkustaa laivoilla ja sen asema kauppasatamana on ollut merkittävä. Trondheim on ollut historiallisesti myös suuri uskonnollisen elämän keskus, ja siellä sijaitsee 1000-luvulta peräisin oleva Nidarosin tuomiokirkko sekä arkkipiispan palatsi.Vuonna 1658 Trondheim siirtyi lyhyeksi ajaksi Ruotsin alaisuuteen, mutta jo kymmenen kuukauden kuluttua kaupunki vallattiin takaisin senaikaiselle Tanska-Norjalle. Vuosina 1940–1945 Natsi-Saksa hallitsi Norjaa, jolloin myös Trondheim oli saksalaisten alaisuudessa.Trondheimissa on riehunut sen historian aikana monta tuhoisaa tulipaloa. Koska kaupungin rakennukset olivat pitkän aikaa enimmäkseen puisia, valloilleen päässyt tuli aiheutti nopeasti mittavia tuhoja. Suurimmat tulipalot Trondheimissa sattuivat vuosille 1598, 1651, 1681, 1708, 1717 (kaksi suurta paloa), 1742, 1788, 1841 ja 1842. Vuoden 1681 palon jälkeen kaupunki jouduttiin rakentamaan lähes kokonaan uudestaan. Keskiaikaiset kapeat kujat vaihtuivat barokkityylin leveiksi bulevardeiksi, mutta keskiaikaistakin tyyliä on joissakin osissa kaupunkia tallella. Viimeksi vuonna 2002 tuli pääsi irti Trondheimin vanhassa kaupunginosassa tuhoten monta arvokasta puutaloa.
