L'hôtel de ville actuel est loin d'être le premier qu'ait connu Dunkerque, il se dresse sur les ruines des précédents. En effet, il faut remonter à 1233 pour voir le premier hôtel de ville de Dunkerque, sur la place d'armes qui deviendra la place Charles-Valentin 750 ans plus tard. Au cours de l'année 1558, Paul de La Barthe de Thermes surnommé le « maréchal de Thermes » met à sac la commune, l'hôtel de ville étant rasé. Quatre ans plus tard, un nouvel hôtel est construit sur les ruines, il est orné de vitraux et contient une belle salle d'audience. Mais le bâtiment est à son tour détruit lors d'un incendie en 1642. Reconstruit en 1644, l'hôtel de ville traversa plusieurs siècles, et par conséquent portera l'empreinte de plusieurs styles architecturaux. En 1896, l'immeuble est détruit, mais cette fois ci volontairement, en effet la ville prenant de l'importance, on décide de construire un hôtel de ville plus grand en lieu et place de celui-ci, ce qui entraînera plusieurs expropriations des habitations jouxtant l'ancien hôtel.
Les magistrats de la ville confie la construction du nouvel édifice à un architecte lillois Louis Marie Cordonnier (ayant réalisé par exemple l'immeuble de la chambre de commerce et d'industrie de Lille). L'auteur choisie le style néo flamand, mélangeant brique et pierre. Le 30 mai 1897, la première brique est posée, et quatre années plus tard, le 17 septembre 1901, le président de la République Émile Loubet en compagnie du tsar Nicolas II de Russie, inaugure l'hôtel de ville de Dunkerque assez proche dans sa partie avant de ce que l'on connaît aujourd'hui.
Bien sûr l'hôtel de ville subit les dommages qu'imputent deux guerres mondiales, particulièrement le 27 mai 1940, jour au cours duquel un bombardement anéantit la charpente, la toiture et pour ainsi dire tout l'intérieur de l'hôtel de ville, seuls quelques murs restent debout.
Au sortir de la guerre, la restauration de l'immeuble est confiée au fils de Louis Marie Cordonnier. Celui-ci reconstruit la mairie quasiment à l'identique de celle d'avant-guerre, simplifiant les façades et la toiture. Le 15 octobre 1955 l'hôtel de ville est inauguré par le président de la République René Coty, alors que l'on pense déjà à la construction de l'aile Nord (à droite par rapport à l'entrée de l'hôtel de ville) pour agrandir la mairie. En 1974, dans le même objectif est construit l'aile Sud (à gauche cette fois).
