Berlin nem egyetlen településként indult, hanem kettőként: a Spree folyó két partján fekvő Cölln és Berlin kereskedővárosokként jöttek létre a 12. század végén, német telepesek alapították.
Cöllnt 1237-ben, Berlint 1244-ben említik először írásban — a hagyomány mégis az előbbi, 1237-es évet tekinti Berlin "alapítási évének", annak ellenére, hogy a szóban forgó oklevél valójában Cöllnt, nem Berlint említi; a valódi betelepülés régészeti nyomok szerint már korábban megkezdődhetett. A két város csak fokozatosan forrt össze: 1307-ben közös városházát építettek és szövetségre léptek, de közigazgatásuk sokáig külön maradt, a teljes egyesítésre csak 1710-ben került sor, amikor porosz uralkodójuk további három településsel együtt olvasztotta egybe őket a mai értelemben vett Berlinné.
A középkori Berlin nem számított jelentős városnak: bár 1360-ban csatlakozott a Hanza-szövetséghez, saját korabeli összefoglalás szerint "nem képviselt nagy súlyt" a szövetségen belül a valóban vezető kereskedővárosokhoz, Lübeckhez vagy Kölnhöz képest, és 1518-ban ki is lépett a Hanzából. Ennek hátterében egy korábbi, döntő fordulat állt: 1448-ban a polgárság fellázadt ura, II. (Vas) Frigyes választófejedelem új palotaépítési terve ellen, ám a lázadást leverték, a város elvesztette önkormányzati önállóságának jelentős részét, és fejedelmi rezidenciává vált — ez a fordulat hosszú távon éppen a kereskedelmi jelentőségét csökkentette, hiszen a város gazdasága ettől kezdve inkább az udvar luxuscikk-igényeit szolgálta ki, mint a nemzetközi kereskedelmet. 1539-ben Berlin a lutheránus hitre tért, ám a harmincéves háború (1618-1648) szinte elnéptelenítette: a harcok és az azt követő pestisjárvány a város lakosságának mintegy felét elpusztította, egyes brandenburgi vidékeken a veszteség elérte a 90 százalékot is.
Egy választófejedelemségtől a királyi székvárosig
A pusztítás után a Nagy Választófejedelem, Frigyes Vilmos kezdte újjáépíteni a várost — 1685-ös Potsdami Ediktumával menedéket kínált a Franciaországból elüldözött hugenottáknak, akikből kb. hat-nyolcezren telepedtek le Berlinben, jelentősen megerősítve annak gazdaságát és kézműiparát. Fia, III. Frigyes 1701-ben királlyá koronáztatta magát — de nem Berlinben, hanem a távoli Königsbergben, mert Brandenburg a Német-római Birodalom része volt, ahol egy választófejedelem nem viselhetett királyi címet, míg a Birodalmon kívül eső Porosz Hercegségben ez jogilag lehetséges volt. Berlin ettől kezdve mégis az új Porosz Királyság tényleges székhelyeként működött.
Nagy Frigyes (uralkodott 1740-1786) korában a város a felvilágosodás egyik központjává vált — felépült a máig álló Staatsoper Unter den Linden, és a király az egyik legjelentősebb korabeli gondolkodót, Moses Mendelssohnt is pártfogolta, ám amikor 1771-ben az Akadémia tagjává választották volna, Frigyes személyesen vétózta meg a felvételt, mert Mendelssohn zsidó volt — jól mutatva, hogy a "felvilágosult abszolutizmus" korlátai is megvoltak. 1760-ban, a hétéves háború idején egy orosz-osztrák sereg három napra elfoglalta és megsarcolta Berlint, de a várost nem rombolták földig, s a hadjárat visszavonulása után a fejlődés folytatódott.
1806.október 27-én Napóleon csapatai vonultak be a legyőzött Poroszország fővárosába a jénai-auerstädti csata után, és a megszállás — bár a franciák a Brandenburgi kapun át bevonulva innen hirdették ki a kontinentális zárlatot Nagy-Britannia ellen — egészen 1813-ig tartott. A megaláztatásra válaszul induló Stein-Hardenberg-féle reformok (a jobbágyság eltörlése, polgári önkormányzatiság, majd 1810-ben a mai Humboldt Egyetem elődjének megalapítása) alapozták meg a modern porosz állam kiépülését. 1848 márciusában Berlin utcáin véres barikádharcok törtek ki, amelyeknek a becslések szerint kétszáz és háromszáz közötti halálos áldozata volt — IV. Frigyes Vilmos király kezdetben engedményeket tett, de decemberre visszavonta azokat, és egyoldalúan kihirdetett alkotmányt adott országának.
