Det är inte känt var Norrköpings äldsta rådhus låg, men med största sannolikhet låg det vid torget (Gamla torget) vilket var det normala i de medeltida städerna. I Norrköping är en rådsstyrelse med borgmästare och råd känd första gången 1363 och rådstugan (rådhuset) var rådets sammanträdeslokal.
Vid Gamla torget låg i alla fall de äldsta kända rådstugorna. Den första förstördes 1567 då svenskarna själva brände ned staden inför en dansk attack. Vid den stora stadsbranden 1655 blev återigen rådhusbyggnaden lågornas rov.
Därefter användes det nedlagda Sessmanska bryggeriet vid Tyska torget (där Grand Hotel ligger) som provisoriskt rådhus. Stadens styrande planerade att bygga en elegant trappgavelbyggnad med tinnar och torn. Den gamla bryggargården revs 1692 och rådhusverksamheten inhystes i handelsgillets hus vid Gamla torget, men bygget kom inte längre än till källaren.
När det totalförstörda Norrköping skulle byggas upp igen efter ryssarnas härjningar 1719 var det inte självklart var stadsstyrelsen skulle placeras. Staden ägde två rådstugutomter – vid Gamla torget och vid Tyska torget, men i slutändan valdes ingen av dem. I stället köptes 1722 en tomt söder om Tyska torget. Där byggdes 1724–1734 ett rådhus i tegel med säteritak efter ritning av politiborgmästaren Olof Lemberg.
Det nya rådhuset var inte särskilt stort: fyra rum med förstuga på övervåningen och sju rum i bottenvåningen. Huset inrymde bland annat rådhusrätt, kansli och arkiv samt som brukligt var krogen Rådhuskällaren. Bredvid byggdes stadsvaktens hus med stadshäkte och i källaren ett ”pinorum”.
Det tog inte lång tid förrän man insåg att det nybyggda rådhuset var för litet. Frågan om utvidgning eller nybygge togs upp gång på gång, särskilt på 1790-talet och omkring 1860, men något beslut fattades aldrig. I stället fick allt fler förvaltningsuppgifter förläggas till andra lokaler, bland annat i stadshuset som byggdes 1802. Där sammanträdde borgerskapets äldste och stadsfullmäktige 1863–1910, och det användes även för representation och festligheter.
År 1890 tillsattes en kommitté som skulle ta fram ritningar och kostnadsförslag till en ny rådhusbyggnad. Efter fyra år presenterades ett kombinerat råd- och stadshus var utseende inspirerats av "medeltids renässans". Stadsfullmäktige avslog dock förslaget, bland annat för att deras sammanträden skulle hållas i festsalen.
Det var fortfarande inte heller avgjort var rådhuset skulle byggas. Både den existerande rådhustomten, Gamla torget och Carl Johans park fanns med i diskussionerna. Efter många turer kring planlösning och fasad tillsattes en andra byggnadskommitté. Den lade 1902 fram det förslag som stadsfullmäktige slutligen sa ja till i maj 1906.
På hösten samma år revs ”smörasken”, som det gamla rådhuset kallades, och under åren 1907–1910 byggdes Norrköpings nuvarande rådhus. Det ritades av Isak Gustaf Clason (1856–1930), som var professor i arkitektur vid Tekniska högskolan.
Rådhuset fick tre våningar med inredd källarvåning och vind. Tornet blev 68 meter högt och innehåller ett klockspel, som numera har 48 klockor. Högst upp ståtar en 4,5 meter hög förgylld granitskulptur av stadens skyddshelgon S:t Olof.
Inga större ingrepp har gjorts i den monumentala rådhusbyggnaden sedan den invigdes den 28 november 1910 och den förklarades som byggnadsminne 1990.
Rådhuset inrymde en mängd verksamheter, bland annat stadsfullmäktige med beredningsutskott och kansli, drätselkammaren, mantalskontoret och stadsingenjörskontoret samt polisen, rådhusrätten och magistraten.
Snart upprepades dilemmat från 1700-talet: rådhuset var för litet! En efter en flyttade förvaltningarna ut till lokaler på andra håll i staden, inte minst sedan det nya förvaltningshuset Rosen tillkommit. Numera finns endast vissa av kommunstyrelsens förvaltningar kvar, men eftersom kommunledningen sitter i rådhuset beskrivs det som ”den självklara medelpunkten för Norrköpings kommunala liv”.
Vid trappan till huvudentrén finns en inskription som delvis hämtats ur Norrköpingshistorikern Hans Olof Sundelius bok Norrköpings minne från 1798. Den sammanfattar de öden som staden delar med dess rådhus:
”Norrköping ödelades af fiender 1567 och 1719, af eld 1655. Staden har ofta härjats af eld och flod. Alltid har han dock lik en fågel Fenix med större fägring och styrka förnyat sig ur elden och askan.”