Historicamente, a conexão entre o Lago Guaíba e a Lagoa dos Patos com o oceano Atlântico possibilitou a rota dos navegantes colonizadores, que se instalaram, inicialmente, nas margens desses corpos hídricos. O assentamento dos primeiros imigrantes na região que se tornaria Porto Alegre começou em 1752, com a chegada de 60 casais de açorianos que vieram se estabelecer nas Missões (Noroeste do RS), mas cuja demora para demarcação de terras levou-os a permanecer no Porto de Viamão, primeira denominação de Porto Alegre.
A cidade de Porto Alegre foi fundada oficialmente em 26 de março de 1772. A ocupação e a expansão de sua área urbana, em ocasião do exponencial crescimento populacional e econômico determinaram modificações expressivas nas margens do Guaíba ao longo das décadas, além da retificação do antes meandrante Arroio Dilúvio nos anos 1950. Os aterros realizados em suas margens viabilizaram o avanço da área urbana cerca de 200 metros para dentro do Guaíba a partir do final da década de 1950.
Tais modificações foram mais significativas no Centro Histórico, que concentrava comércios que utilizavam de suas águas para transporte. Antes um morro estreito que se projetava para dentro do Guaíba, tendo como cume a atual rua Duque de Caxias, os aterros realizados no Guaíba nessa porção da cidade possibilitaram a construção de importantes edificações, muitas das quais presentes até hoje. Dentre essas, o Mercado Público, o Paço Municipal, a antiga sede dos Correios e Telégrafos (atual Museu de Arte do Rio Grande do Sul –MARGS), o Hotel Majestic (atual Casa de Cultura Mario Quintana) e a Usina do Gasômetro foram construídos sobre áreas aterradas entre o final do século XIX e início do século XX.
O avanço sobre o Guaíba, porém, ocasionou certas condições de vulnerabilidade à cidade. Após a enchente de abril de 1941, que deixou grande parte do Centro Histórico embaixo d’água, a maior enchente registrada na região, Porto Alegre e municípios como Canoas e São Leopoldo investiram em um complexo sistema de contenção de cheias contra a elevação do nível das águas do Guaíba. O sistema foi construído em sua maior parte entre as décadas de 1960 e 1970. Dentre diques, grandes galerias e casas de bomba, uma das intervenções mais marcantes e que resiste até hoje é o Muro da Mauá, alvo de polêmicas por, de certa forma, separar a população do contato mais próximo com o Guaíba.