В 106 г. до н. э. галльское поселение Толоса было захвачено римлянами. В IV в. здесь обосновалась резиденция епископа. С 419 по 507 г. Тулуза была столицей государства вестготов. Затем город и провинция были завоеваны франками под предводительством Хлодвига.
До Великой французской революции Тулуза была столицей провинции Лангедок. Вплоть до конца XIX века город оставался провинциальным и отсталым в промышленном развитии. В XX веке здесь были размещены предприятия оборонной и авиакосмической отраслей, что способствовало быстрому экономическому и социальному росту.