A terület első lakosai az i. e. 8. század folyamán már megtelepedtek, így Európa egyik legöregebb fővárosaként tarthatjuk számon Szófiát. Az első, Serdica elnevezését a trák Serdi törzs után kapta. Ezt megtartotta a római hódítás után is és Moesia provincia központjává vált. E korabeli romok ma is megtalálhatóak a központban, ahol a metróállomás neve is az ókori elnevezést viseli.
A népvándorlás korában a hunok feldúlták és elpusztították, ami után I. Justinianus keletrómai császár építette újjá Triaditsa néven. A hunok után érkező szlávok már Szredec néven említik, amit a 809-ben érkező bolgárok átvettek és egészen a 16. századig használtak. Szófia elnevezés a törökök elől beszivárgó görög népességtől ered a 14. századból. 1382-ben kezdetét vette a közel ötszáz éves török uralom. Bulgáriát Rumélia néven átszervezték, és Szófia lett a közigazgatási központja. Az iga alól 1878-ban szabadult fel orosz csapatok segítségével (aminek tiszteletére a középkori orosz hadvezér, Alekszandr Nyevszkij nevét ma is viseli székesegyháza bolgáros változatban: Alekszandar Nevszki), és a független Bulgária fővárosa lett. A 20. században lakossága megtöbbszöröződött. Különösen a második világháborút követő népköztársasági idők rohamos lakótelep-építéseinek köszönhetően a századfordulón még kisvárosból milliós nagyvárossá lett.
Alekszandr Nyevszkij székesegyház (Храм-паметник Александър Невски): az 1877-78-as orosz-török felszabadító háborúban elesett 200 000 orosz katona emlékére épült.
A szófiai központi zsinagóga (Софийска синагога) Európa második legnagyobb szefárd zsinagógája és a legnagyobb ilyen vallási létesítmény a Balkán-félszigeten.
XVI. századi emlék a török időkből, szemben a Vásárcsarnokkal.
Ivan Vazov Nemzeti Színház (Народен театър Иван Вазов): 1907-ben megnyílt, bécsi építészek keze munkáját dicsérő épület. Az 1920-as években leépült, majd újjáépítették.
Orosz Templom (Народен театър Иван Вазов): A belvárosban álló orosz ortodox templomot 1913-ban építették.
A Hét Szent Temploma (църква Свети Седмочисленици): A templom annak a hét szentnek állít emléket, akik elvitték a kereszténységet a szlávokhoz
Szent György temploma (Ротондата „Св. Георги”): A Kr. u. 4. századból származó kegyhely a késő római kor emléke. A központban, mégis eldugott helyen, a Sheraton Balkan Hotel belső udvarán található.
Nemzeti Kultúrpalota (Национален дворец на културата): az 1981-ben megnyílt monumentális épület az egyik legnagyobb ilyesfajta komplexum Délkelet-Európában.
