Das Marktrecht, die verkehrsgünstige Lage und reichhaltige Silbervorkommen im Schwarzwald verhalfen Freiburg zu raschem Wachstum, Wohlstand und Macht. So begann Bertold V. 1200 den Bau einer neuen, großen Pfarrkirche, des heutigen Münsters. Später übernahmen die Bürger der Stadt die finanzielle Verantwortung für den Bau, der bereits 1513 als einer der wenigen fast ganz im gotischen Stil vollendet wurde.

Nach dem Tod des letzten Zähringerherzogs, Bertold V., folgte 1218 sein Neffe, Egino, aus dem Geschlecht der Grafen von Urach nach, die sich fortan Grafen von Freiburg nannten. Da sich ihre 150jähriges Wirken vor allem durch Kriege mit anderen Herrschern und Zwistigkeiten mit der Stadtbevölkerung auszeichnete, kauften sich die reichen Bürger 1368 für 15.000 Mark Silber von ihnen los und stellten sich unter die Herrschaft der Habsburger.

Nach anfänglichem Niedergang wuchs und gedieh die Stadt, war 1415 bis 1427 Reichsstadt und erhielt von Erzherzog Albrecht 1457 die Universität, die 1620 von den Jesuiten übernommen wurde.

Im Dreißigjährigen Krieg mußte die Stadt zahlreiche Belagerungen überstehen, die ihre Bevölkerung auf 2.000 Menschen dezimierte und alle Vorstädte weitgehend zerstörte. Die Einnahme Freiburgs durch die Französischen Truppen 1677 war der Höhepunkt dieser größten Zerstörung und Veränderung ihrer bisherigen Geschichte. Auf Geheiß Ludwig XIV. vollendete der Festungsbaumeister Vauban die von den Österreichern begonnen Baumaßnahmen, ließ die Stadtmauern schleifen und baute um die Altstadt eine Festung mit acht Bastionen. Auf dem Schloßberg ließ er an der Stelle des alten Schloßes drei übereinanderliegende Forts errichten.

Freiburg wechselte nach 1697 mehrfach zwischen Frankreich und Österreich hin und her, bis es 1745 wieder unter österreichische Herrschaft kam. Bei ihrem Abzug schleiften die Franzosen sämtliche Festungsanlagen.

1805 gliederte Napoleon Freiburg in das neu geschaffene Großherzogtum Baden ein, das 1813/14 mit in die Befreiungskriege hineingezogen wurde.

In den folgenden Jahren entwickelte sich die Stadt zu einem wirtschaftlichen und politischen Zentrum auf der östlichen Seite des Oberrheins. 1821 wurde sie Bischofssitz anstelle von Konstanz, 1845 fuhr der erste Eisenbahnzug vom neuen Freiburger Bahnhof nach Offenburg.

Die Revolution von 1848/49 brachte auch in Freiburg Kämpfe zwischen Freischärlern und Regierungstruppen. Die liberalen Politiker Carl von Rotteck und Carl Theodor Welcker lehrten an der Freiburger Universität.

In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wuchs Freiburg stark an, komplett neue Stadtteile, die Wiehre und der Stühlinger, entstanden. 1899 immatrikulierte die Freiburger Universität als erste in Deutschland eine Frau, 1910 wurde das Stadttheater eingeweiht. 1911 die neuen Universitätsgebäude.

1920 und 1921 ernannte der Reichspräsident mit Konstantin Fehrenbach und Joseph Wirth jeweils Freiburger zum Reichskanzler. 1938 brannte auch in Freiburg die Synagoge. Am 27.11.1944 zerstörte ein Luftangriff weite Teile der Stadt, das Münster wurde nur leicht beschädigt. Im April 1945 besetzten die Franzosen Freiburg und richteten 1946 eine Regierung und Verwaltung des Landes Baden ein. Seit der Zusammenlegung mit Württemberg 1952 ist Freiburg Sitz des Regierungspräsidiums.

Heute leben rund 200.000 Menschen in der Stadt, darunter etwa 30.000 Studierende der Universität, der Fachhochschulen und der Pädagogischen Hochschule. Von diesen Hochschulen profitieren auch die zahlreichen Forschungseinrichtungen.