1589年西國大名毛利輝元於交通要點太田村三角州(當時名為五箇村)進行築城。當時,正值天下太平,雖然毛利氏的舊據點吉田郡山城是重要的天險,但是由於在內陸的關係,加上地理比較複雜,為了有利經濟發展,所以在此築城(有說指輝元的祖父毛利元就1568年有意在附近廣島城平野郡築城)。增築的方式參考大坂城,豐臣派系大名黑田長政曾經到此教授築城技術,希望在朝鮮戰鬥中成為了重要的據點。廣島城於1599年建設完成。
但是關原之戰後,毛利輝元的領地被縮減為長門和周防兩國,廣島城城主改為福島正則,其後他對廣島城進行擴建,但是在1619年,由於受到洪水影響後未向幕府申報便私自擴建。福島正則被改易,城主改為淺野長晟,自此直到幕末,城主均由淺野氏擔當。
到了明治時代,城池沒有被清拆,反而被明治政治作為軍事用途,在城內設立了軍事學院。此外在日清戰爭(中方稱甲午戰爭)時,而當時的明治天皇在該後時間於廣島城居住,在城內進行會議,暫時取代了東京首都功能。天守在1931年成為指定國寶。
可是在1945年遭到了美軍的原子彈攻擊,建築一瞬間化為灰燼。1953年成為了國家指定歷史遺跡。1958年天守重建完成。1994年二丸平櫓、多聞櫓、太鼓櫓及表御門已經回復,目前城內擁設施有廣島護國神社、中國放送、池田勇人首相人像以及廣島市中央排球場。
天守是複合連結式,由大天守至渡櫓之間有兩座小天守。在明治時代,只剩下一座大天守。原爆後以鋼筋方式重建。
日本職棒球隊廣島東洋鯉魚其英語名字(Carp,Шаблон:Lang)是根據廣島城名字別名改稱。