แต่เดิมผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร เป็นข้าราชการการเมืองที่มาจากแต่งตั้ง โดยคณะรัฐมนตรีตั้งแต่ปี พ.ศ.2516 เป็นต้นมา โดย
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนแรก คือ “นายชำนาญ ยุวบูรณ์” เริ่มวาระเมื่อ 1 มกราคม – 22 ตุลาคม 2516
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 2 คือ “นายอรรถ วิสูตรโยธาภิบาล” เริ่มวาระเมื่อ 1 พฤศจิกายน 2516 – 4 มิถุนายน 2517
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 3 คือ “นายศิริ สันติบุตร” เริ่มวาระเมื่อ 5 มิถุนายน 2517 – 13 มีนาคม 2518
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 4 คือ “นายสาย หุตะเจริญ” เริ่มวาระเมื่อ 29 พฤษภาคม – 9 สิงหาคม 2518
กระทั่งมีการเลือกตั้งผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร ขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ.2518 สืบเนื่องจากมีการประกาศใช้ พระราชบัญญัติระเบียบบริหารราชการกรุงเทพมหานคร พ.ศ.2518 ขึ้นในวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2518 ซึ่งกำหนดให้กรุงเทพมหานครเป็นทบวงการเมือง มีผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร ที่มาจากการเลือกตั้ง และอยู่ในตำแหน่งตามวาระ 4 ปี
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 1 เมื่อ พ.ศ. 2518
จากพระราชบัญญัติระเบียบบริหารราชการกรุงเทพมหานคร พ.ศ.2518 ทำให้การเลือกตั้งผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร เกิดขึ้นเป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 10 สิงหาคม พ.ศ.2518 ในครั้งนั้น “นายธรรมนูญ เทียนเงิน” จากพรรคประชาธิปัตย์ ได้รับการเลือกตั้งเป็น ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 5 ด้วยคะแนนเสียง 99,247 คะแนน และเริ่มวาระเมื่อ 10 สิงหาคม 2518 – 29 เมษายน 2520

แต่ในครั้งนั้นนายธรรมนูญ ไม่ได้ดำรงตำแหน่งผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร จนครบวาระ 4 ปี เนื่องจากเกิดความขัดแย้งอย่างรุนแรง ทั้งในฝ่ายบริหารและฝ่ายนิติบัญญัติ จนไม่สามารถปฏิบัติงานได้ ทำให้ นายธานินทร์ กรัยวิเชียร นายกรัฐมนตรีในขณะนั้น ตัดสินใจใช้อำนาจตามมาตรา 21 ของรัฐธรรมนูญ แห่งราชอาณาจักรไทย พ.ศ.2519 ปลดนายธรรมนูญออกจากตำแหน่ง เมื่อวันที่ 29 เมษายน 2520 และให้กลับไปใช้รูปแบบการแต่งตั้งเช่นเดิม
ทำให้นับจากเหตุการณ์ปลดนายธรรมนูญ เมื่อ พ.ศ.2520 กรุงเทพมหานครมีผู้ว่าราชการจากการแต่งตั้งอีก 4 คน ได้แก่
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 6 คือ “นายชลอ ธรรมศิริ” เริ่มวาระเมื่อ 29 เมษายน 2520 – 14 พฤษภาคม 2522
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 7 คือ “นายเชาวน์วัศ สุดลาภา” เริ่มวาระเมื่อ 4 กรกฎาคม 2522 – 16 เมษายน 2524
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 8 คือ “พลเรือเอก เทียม มกรานนท์” เริ่มวาระเมื่อ 28 เมษายน 2524 – 1 พฤศจิกายน 2527
- ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 9 คือ “อาษา เมฆสวรรค์” เริ่มวาระเมื่อ 6 พฤศจิกายน 2527 – 13 พฤศจิกายน 2528
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 2 เมื่อ พ.ศ. 2528
กระทั่งเมื่อวันที่ 18 กรกฎาคม พ.ศ.2528 สภาผู้แทนราษฎรได้ลงมติให้ความเห็นชอบ พระราชบัญญัติระเบียบบริหารราชการกรุงเทพมหานคร พ.ศ.2528 ซึ่งพระราชบัญญัติดังกล่าว กำหนดให้ ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร มาจากการเลือกตั้งอีกครั้งหนึ่ง ทำให้เกิดการเลือกตั้งผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครครั้งที่ 2 ขึ้นในปี พ.ศ.2528
ซึ่งในครั้งนั้น “พล.ต.จำลอง ศรีเมือง” ในนามกลุ่มรวมพลัง ได้รับการเลือกตั้งเป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 10 ด้วยคะแนนเสียง 408,237 คะแนน โดยเริ่มวาระเมื่อ 14 พฤศจิกายน 2528 – 14 พฤศจิกายน 2532

เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 3 เมื่อ พ.ศ. 2533
ในการเลือกตั้งครั้งต่อมาในปี พ.ศ.2533 “พล.ต.จำลอง ศรีเมือง” ซึ่งลงสมัครในนามพรรคพลังธรรม ก็ได้รับเลือกตั้งอีกครั้งหนึ่ง ด้วยคะแนนเสียง 703,672 คะแนน ทำให้ พล.ต.จำลอง เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครต่อในสมัยที่ 2 และเริ่มวาระเมื่อ 7 มกราคม 2533 – 22 มกราคม 2535 (ลาออกจากตำแหน่งก่อนครบวาระ)
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 4 เมื่อ พ.ศ. 2535

การเลือกตั้งครั้งต่อมามีขึ้นเมื่อวันที่ 19 เมษายน พ.ศ.2535 เนื่องจาก พล.ต.จำลอง ศรีเมือง ลาออกจากตำแหน่งก่อนครบวาระ “ร.อ.กฤษฎา อรุณวงษ์ ณ อยุธยา” รองผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครในสมัย พล.ต.จำลอง ศรีเมือง เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพฯ ลงสมัครโดยไม่สังกัดกลุ่มใด แต่อยู่ภายใต้การสนับสนุน ของ พล.ต.จำลอง ศรีเมือง ได้รับเลือกตั้งด้วยคะแนนเสียง 363,668 คะแนน เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 11 และเริ่มวาระเมื่อ 19 เมษายน 2535 – 18 เมษายน 2539
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 5 เมื่อ พ.ศ. 2539

เมื่อ ร.อ.กฤษฎา อรุณวงศ์ ณ อยุธยา ดำรงตำแหน่งครบ 4 ปี จึงมีการเลือกตั้งผู้ว่าฯ คนใหม่ เมื่อวันที่ 3 มิถุนายน พ.ศ.2539 โดย “ดร.พิจิตต รัตตกุล” ผู้สมัครในนามกลุ่มมดงาน ได้รับเลือกตั้งด้วยคะแนนเสียง 768,994 คะแนน เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 12 และเริ่มวาระเมื่อ 3 มิถุนายน 2539 – 22 กรกฎาคม 2543
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 6 เมื่อ พ.ศ. 2543

เมื่อ ดร.พิจิตต รัตตกุล ดำรงตำแหน่งครบ 4 ปี จึงมีการเลือกตั้งผู้ว่าฯ คนใหม่เมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม พ.ศ. 2543 ซึ่ง “นายสมัคร สุนทรเวช” อดีตหัวหน้าพรรคประชากรไทย ได้รับเลือกตั้งด้วยคะแนนเสียง 1,016,096 คะแนน เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 13 และเริ่มวาระเมื่อ 23 กรกฎาคม 2543 – 28 สิงหาคม 2547
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 7 เมื่อ พ.ศ. 2547
เมื่อนายสมัคร สุนทรเวช ดำรงตำแหน่งครบ 4 ปี จึงมีการเลือกตั้งผู้ว่าฯ คนใหม่เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2547 “นายอภิรักษ์ โกษะโยธิน” ผู้สมัครจากพรรคประชาธิปัตย์ ได้รับเลือกตั้งเป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 14 ด้วยคะแนนเสียง 911,441 คะแนน และเริ่มวาระเมื่อ 29 สิงหาคม 2547 – 28 สิงหาคม 2551

เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 8 เมื่อ พ.ศ. 2551
ในการเลือกตั้งครั้งต่อมาในปี พ.ศ.2551 “นายอภิรักษ์ โกษะโยธิน” ก็ได้รับเลือกตั้งอีกครั้งหนึ่ง ด้วยคะแนนเสียง 991,018 คะแนน ทำให้ นายอภิรักษ์ เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครต่อในสมัยที่ 2 และเริ่มวาระเมื่อ 5 ตุลาคม – 19 พฤศจิกายน 2551 โดยนายอภิรักษ์ได้ยื่นหนังสือลาออกอย่างเป็นทางการ ตั้งแต่วันที่ 22 สิงหาคม 2551 และให้ นายพงษ์ศักดิ์ เสมสันต์ ปลัดกรุงเทพมหานครในขณะนั้นปฏิบัติหน้าที่แทน
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 9 เมื่อ พ.ศ. 2552

การเลือกตั้งผู้ว่าฯ กทม. พ.ศ. 2552 เป็นการเลือกตั้งผู้ว่าฯ กรุงเทพฯ ครั้งที่ 9 โดยจัดขึ้นในวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2552 เนื่องจากอดีตผู้ว่าฯ กทม. คนเดิม นายอภิรักษ์ โกษะโยธิน ได้ลาออกจากตำแหน่ง หลังจากถูก ป.ป.ช. ชี้มูลความผิดในคดีทุจริตจัดซื้อรถ-เรือดับเพลิง โดยผลการเลือกตั้ง “หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ บริพัตร” ในนามพรรคประชาธิปัตย์ ได้รับเลือกตั้งเป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนที่ 15 ด้วยคะแนนเสียง 934,602 คะแนน และเริ่มวาระเมื่อ 11 มกราคม 2552 – 9 มกราคม 2556
เลือกตั้ง ผู้ว่า กทม. ครั้งที่ 10 เมื่อ พ.ศ. 2556
ในการเลือกตั้งครั้งต่อมาในปี พ.ศ.2556 “หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ บริพัตร” ก็ได้รับเลือกตั้งอีกครั้งหนึ่ง ด้วยคะแนนเสียง 1,256,349 คะแนน ทำให้ หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครต่อในสมัยที่ 2 และเริ่มวาระเมื่อ 29 มีนาคม 2556 – 18 ตุลาคม 2559
หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ บริพัตร เคยถูกพักปฏิบัติงานเนื่องจากศาลอุทธรณ์ภาค 1 มีมติรับคำร้องของคณะกรรมการการเลือกตั้ง กรณีมีผู้สนับสนุน ม.ร.ว.สุขุมพันธุ์ ปราศรัยโจมตี พล.ต.อ.พงศพัศ พงษ์เจริญ หนึ่งในผู้สมัคร จึงจำเป็นต้องหยุดปฏิบัติหน้าที่ โดยมี ผุสดี ตามไท เป็นผู้รักษาการในตำแหน่ง ตั้งแต่ 29 มีนาคม พ.ศ. 2557 ซึ่งต่อมาในวันที่ 5 กันยายน พ.ศ. 2557 ศาลอุทธรณ์มีคำพิพากษายกฟ้อง
วันที่ 25 สิงหาคม พ.ศ. 2559 พลเอกประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรี และหัวหน้า คณะรักษาความสงบแห่งชาติ ได้ใช้อำนาจตามมาตรา 44 ของ รัฐธรรมนูญแห่งราชอาณาจักรไทย (ฉบับชั่วคราว) พุทธศักราช 2557 ออกคำสั่งหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติ ที่ 50/2559 ให้พักงาน หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ บริพัตร จากตำแหน่งผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครโดยไม่พ้นจากตำแหน่ง และวันที่ 18 ตุลาคม พ.ศ. 2559 ได้ใช้อำนาจตามมาตรา 44 ให้พ้นจากตำแหน่ง
ผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานครคนปัจจุบัน
“พล.ต.อัศวิน ขวัญเมือง” ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นรองผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร (หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ บริพัตร เป็นผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร) ดูแลงานป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย และเทศกิจ จนมาถึงตำแหน่งผู้ว่าราชการกรุงเทพมหานคร จากการได้รับการแต่งตั้งจากคณะรักษาความสงบแห่งชาติ ในปัจจุบัน นับได้ว่าเขาเป็นนายตำรวจไทยคนแรกในประวัติศาสตร์ที่ได้ดำรงตำแหน่งนี้ ซึ่ง พล.ต.อัศวิน เริ่มวาระการเป็นผู้ว่าฯ กทม. มาตั้งแต่วันที่ 18 ตุลาคม 2559 ถึงปัจจุบัน