Durante la Edad Media, el terreno que comprende el distrito de Chamberí perteneció a la Orden del Temple hasta principios del siglo XIV, en una época en la que este terreno eran bosques y un lugar de cacería de la Corte. Con Carlos I comenzaron a talar los bosques y ya en el siglo XVII se repartió el 80% de la tierra entre los nobles, la Iglesia y la monarquía, además de los campesinos y propietarios.
A finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, el sector agrícola da paso a las primeras industrias, sobre todo la de ladrillos y tejas. En esta época se construyen las casas para trabajadores y paseos por la zona, como la calle Luchana; la calle del Cisne, actualmente calle Eduardo Dato, o el paseo Nuevo de las Delicias de la Princesa, actualmente paseo de la Castellana.
El origen de su nombre se debe a las tropas de Napoleón, que durante la Guerra de la Independencia crearon un campamento militar denominado Chambery, situado en la explanada que ocupa actualmente la plaza de Chamberí, donde se formó la barriada de los tejares. En esta zona estaba la quinta del Marqués de Santiago, que se encontraba en la actual Junta del Distrito.
El distrito surgió a partir de 1860 en los terrenos del norte, en el montículo de Cerropimiento, donde estaba el estadio Vallehermoso y también los cipreses y cementerios (solo en la zona de Arapiles había cuatro).
En el siglo XIX se empezó a urbanizar en torno a la glorieta de Quevedo, con una renovación urbanística importante, como la de la plaza de Olavide. Además, la calle Fuencarral, entre Quevedo y Bilbao, estaba llena de salas de cine. En el siglo XIX y siglo XX entra el trazado en los planes del ensanche.
El barrio nació como industrial, pero se convirtió también en el lugar de residencia de la burguesía, donde muchos artistas y políticos hicieron sus palacetes.