Der Münsterhügel war bereits in spätkeltischer Zeit (1. Jahrhundert v. Chr.) besiedelt. Zwischen 20 und 40 v. Chr. und bis gegen Ende des 4. Jahrhunderts n. Chr. errichteten die Römer auf dem für sie strategisch wichtigen Münsterhügel Kastelle als militärische Stützpunkte. Nachdem die römischen Truppen Anfangs des 5. Jahrhunderts n. Chr. wegen des Westgoten-Einfalls in Italien den Münsterhügel verlassen hatten, etablierte sich im Frühmittelalter ein Bischofssitz. 791 wurde Waldo – Abt des Klosters St. Gallen und dann des Klosters Reichenau – von Kaiser Karl dem Grossen zum Bischof von Basel ernannt. Haito, ebenfalls Abt des Klosters Reichenau, war 805-82 Basler Bischof und liess das karolingische Münster erbauen. Das Haito-Münster muss zwischen 805 und 823 erbaut worden sein. Es war mit seinen 52 Metern Länge bereits eine ansehnlich grosse Bischofskirche, von der heute allerdings kein aufgehendes Mauerwerk, sondern nur noch Mauerreste im Boden erhalten sind.
Als das Haito-Münster etwa 100 Jahre alt war, wurde es 917 beim Einfall der Ungaren beschädigt. Das Haito-Münster dürfte dann weitere 100 Jahre bestanden haben, bis der frühromanische, 1019 geweihte Neubau Kaiser Heinrichs II. begonnen wurde. Dieser Sakralbau wurde vom letzten ottonischen Kaiser, Heinrich II. und seiner Frau Kunigunde, gestiftet und darf deshalb als Basler Kaiserdom bezeichnet werden. Im Jahre 2019 wird in Basel das 1000-Jahr-Jubiläum des Heinrichs-Münsters gefeiert werden.
In der Reformation, die 1529 in Basel erfolgte, zogen die Domherren des Münsters nach Freiburg im Breisgau. Der Stadtrat übernahm das Münster als Hauptpfarrkirche und war nun für dessen Instandhaltung verantwortlich. So gab es Ende des 16. Jahrhunderts eine grosse Aussenrestaurierung. Im 18. Jahrhundert sind Innen- und Aussenrestaurierungen unter den Ingenieuren Johann Tschudy und Johann Jakob Fechter belegt. Bis heute wurde das Münster noch mehrmals restauriert und besteht heute als ein Mix verschiedenster Epochen.