Саранск основан в 1641 как острог на Атемарской засечной черте. Название гидронимического характера: город строился на берегу Саранки (древнемордов. сар, сара «ветвь, разветвление, развилка; приток») близ её слияния с Инсаром. В 17 — 18 вв. Саранск имел военное значение. В крепости размещались служебные избы, воеводский двор, оружейные и соляные склады, небольшие деревянные церкви (ныне терр. Советской пл.). С внешней стороны селились казаки, стрельцы, пушкари. С утратой военного значения Саранск превратился в торгово-ремесленный город. Ежегодно здесь проводились крупные базары и ярмарки.
Саранск имел торговые связи с городами Казанью, Москвой, Нижним Новгородом, Ярославлем, Рязанью, Саратовом, Тамбовом, Прикаспием и Причерноморьем. В 1651 стал административным центром Саранского уезда, до конца 1770-х гг. управлялся воеводами. С 1708 входил в Азовскую, затем в Казанскую губернию. В 1670 был опорным пунктом отрядов С.Т. Разина. Среди повстанцев сражались уроженцы Саранска Василий Дьяволков, Яков Никитинский, толмач Асай Карачурин, колодник Фёдор Сидоров. Жители Саранска участвовали в Азовских походах 1695—1696 Петра I. В июле 1774 горожане оказывали поддержку Е.И. Пугачёву, вступившему в город. В 1780 Саранск получил статус уездного города. В 1781 был утверждён его герб. В 1801 Саранск вошёл в состав Пензенской губернии. Население города и уезда участвовало в Отечественной войне 1812. Здесь было сформировано народное ополчение, собраны средства на обеспечение воинских частей.
Основа генплана 1785 — регулярная прямоугольная система уличной сети с кварталами и площадями. Параллельно главной композиционной оси (Саранка) на бровке верхней террасы формировался центр города — улица Базарная (ныне Советская) с площадями Базарной и Соборной, каменной соборной Спасской церковью (конец XVII в.), Ильинским монастырём (кон. XVIII в.), Казанско-Богородицким монастырём (XVIII в.). В XIX в. обустроены площади Успенская, Ярмарочная, Привокзальная, сад, парк, выделены промышленные территории — улица Заводская (ныне Рабочая). По генплану 1872 была увеличена городская площадь, упорядочена планировка южной части, расширен и благоустроен центр, застроены каменными зданиями улицы Базарная, Троицкая, Заводская. В XIX — начале XX в. построены здания уездных властей («образцовый» проект А.Д. Захарова, 1816; классицизм), тюремного замка (1840; классицизм), Церкви святителя Николая (неорусский стиль), учительской семинарии (1915; проект П. Бенфельда; ныне городская администрация), реального училища (1912; ныне корпус Мордовского университета), винного завода со складами (1901), военной казармы (1914). К концу XIX в. сложились панорамы города от Посопа и Саранки с выразительным силуэтом застройки бровки рельефа с вертикалями колоколен и крупными объёмами общественных зданий, пространственной связью с Иоанно-Богословским мужским монастырём. До середины XX в. Саранск оставался преимущественно деревянным.
В 1930—1960-е гг. в связи с новыми административными функциями его облик кардинально изменился. Во 2-й половине 1930-х гг. со строительства общественных зданий — Дома Советов (архитектор Н.А. Меерзон), почтамта и центральной гостиницы (П.А. Рубан), комвуза, республиканской больницы (И.И. Плетнёв) и др. — началось обновление центра. Генплан 1939 (ленинградский институт «Гипрогор») определил жилые зоны и промышленные территории, послевоенный (московский институт «Гипрогор») — предусмотрел направления роста города с учётом современной строительной базы. Благоустраивался центр, на северо-западной и южной окраинах возникли промышленные зоны, началось строительство новых жилых районов на северо-западных, юго-западных и северо-восточных окраинах.
В 1950—80-е гг. были реконструированы главные улицы — проспект В.И. Ленина, Советская, Коммунистическая, Пролетарская и площади — Советская, Победы, Театральная, Коммунистическая, Университетская, Профсоюзная. Здесь разместились административные, учебные, торговые и др. учреждения. В эти годы построены общественные здания: Дом союзов (1957, С.О. Левков), музыкальный драматический театр (1961, М.С. Гельфер), ДК профсоюзов (1975), МРМИИ (1976, В.И. Борисов, В.И. Сологуб), редакционно-издательский комплекс (1983, В.Н. Гусевский, В.В. Олифер), ОК КПСС (1987, Г.Г. Исакович), институты «Мордовгражданпроект» и «Мордовавтодор» (1987, Е.Н. Филимонов), Мемориальный музей военного и трудового подвига 1941—45 (1995); памятники: В.И. Ленину, стратонавтам, А.И. Полежаеву, Х. Ботеву, Пугачёву и повстанцам и др. По генплану 1989 (В.И. Ванчугов, Л.М. Резвякова, моск. институт «Гипрогор»), были предусмотрены развитие нижней части центра по главной композиционной оси — Инсару — в южном направлении, реконструкция транспортной системы, комплексная застройка 4 жилых районов (главным образом типовые 5—9-этажные дома) с общественными центрами, формирование паркового пояса, пересекающего город по пойме Саранки. В 1990-е — нач. 2000-х гг. построены Мордовская таможня (1997, В.В. Годунов, С.П. Ходнев, С.Н. Павлов, Е.В. Ходнева), «Мордовпромстройбанк» (1999, Н.Н. Абдуллин, Филимонов), коммерческо-деловой комплекс по ул. Коммунистической (2000, Филимонов, А.Р. Шафеев), гимназия № 12 (2001, Ходнев, Павлов, В.А. Бродовский), Дом финансов (2004, Ходнев, Бродовский, Ходнева), Респ. госпиталь для ветеранов войн (2002, Бродовский), часовня А. Невского по ул. Советской (2002, В.И. Бабаков), памятник Пушкину на Фонтанном спуске (2002, скульптор Н.М. Филатов, арх. Ф.П. Кильдюшкин, Ходнев, Н.В. Трибушинин); реконструированы фасады зданий: МРМИИ (2002, Ходнев, Бродовский), «Дворца спорта» (2002, Бродовский, Ходнев).
Промышленное развитие Саранска началось в XIX в., наиболее активным оно было после отмены крепостного права. В 1890-е гг. действовали железоделательные, кирпичные, мыловаренные, маслозаводы, скотобойни, верёвочно-канатные и махорочные фабрики. Рост экономики, торговли, строительства, предпринимательства ускорили проведение через Саранск в 1893 железной дороги, открытие финансово-коммерческих учреждений, страховых агентств: городского общественного банка, общества взаимного кредита, ломбарда и др. В нач. 20 в. была построена электростанция, пробурено несколько артезианских скважин, функционировали почта, телеграф, телефонная станция, 2 больницы, 2 аптеки. В городе действовали Саранская живописная школа, народная библиотека, основанная Е.Л. Токаревой, сад, названный именем А.С. Пушкина к 100-летию со дня его рождения, Саранское общество любителей изящных искусств, кинотеатр «Художественный» с симфоническим оркестром, типография братьев Н.А. и И.А. Сыромятниковых, Г.И. Кожевникова, издавались газеты «Мужик» и «Саранские вести». Управление городом осуществляли городская дума и городская управа. Значительный вклад в развитие промышленности, торговли, строительства в Саранске внесло купечество (М.П. Коровин, И.Л. Кротков, Кубанцевы, Никитины, Сыромятниковы, Фалилеевы, Цинговатовы и др.). В разные годы Саранск посещали известные российские и иностранные учёные, писатели и др.
После Октябрьской революции в Саранске, как и в других городах мордовского края, была установлена советская власть. В 1918 на организационном собрании создан саранский комитет РСДРП. В период Гражданской войны 1918—1920 в городе находились мобилизационный отдел Первой армии Восточного фронта, Башкирский революционный комитет. Здесь были сформированы Двенадцатая кавалерийская дивизия, Донской казачий кавалерийский корпус. Функции производства, ведения городского хозяйства выполнял местный Совет народного хозяйства. С 1928 Саранск — центр Мордовского округа, 1930 — Мордовской автономной области, с 1934 — столица Мордовской Автономной Советской Социалистической Республики. Широко развернулось промышленное, гражданское, коммунистическое строительство; в трудовых коллективах — социалистическое соревнование, ударничество, стахановское движение. В результате с 1927 по 1940 выпуск промышленной продукции возрос в более чем 50 раз. Развивались здравоохранение, образование, печать, радио, театр, кинопрокат, художественная самодеятельность, спорт. В годы Великой Отечественной войны Советского Союза 1941—45 предприятия Саранска производили боеприпасы, обмундирование, продовольствие, транспортные средства для армии. Здесь формировались воинские части (Триста двадцать шестая Рославльская стрелковая дивизия); под военные авиационные части был приспособлен аэродром Саранского аэроклуба; действовали воен. училища, эвакогоспитали, детдома. Из 17 тысяч жителей Саранска, призванных на фронт, более 8 тысяч погибли. За боевые заслуги и мужество 5 уроженцам Саранска — В.Н. Бобкову, П.И. Орлову (посмертно), К.А. Карачкову, С.А. Полежаеву, В.И. Стрельченко — присвоено звание Героя Советского Союза. В послевоенное время в городе были созданы новые отрасли промышленности: электротехническая, машиностроительная, медицинская, пищевая, промышленность строительных материалов, пущена ТЭЦ-2. В 1970—1980-е гг. Саранск превратился в современный индустриальный центр. Около 60 промышленных предприятий вошло в народо-хозяйственный комплекс страны. Продукция саранских предприятий — электролампы, выпрямители, кабель, автосамосвалы, экскаваторы, металлолитьё, резинотехнические изделия, антибиотики и др. — поставлялась в 60 стран мира. Были газифицированы жилой сектор и предприятия, начато троллейбусное движение, модернизированы транспорт, радио, телефонная связь. Открыты вузы, НИИ, техникумы, ПТУ, школы, больницы, магазины, рынки. Построены новые жилые микрорайоны: «ТЭЦ-2», «Светотехника», «Юго-Западный», «Химмаш». В городе более 250 застроенных улиц с государственными и частными домами.
Народное хозяйство Саранска имеет многоотраслевую производственную структуру. Здесь сосредоточены 2/3 индустриального потенциала республики, более 60 крупных и средних промышленных предприятий. Электроэнергетику представляют «Мордовэнерго», «Мордовкоммунэнерго», «ВАТТ» и др.; чёрную металлургию — Саранский «Литейно-механический завод», «Мордоввтормет»; нефтехимическая промышленность — «Резинотехника»; машиностроение и металлообработку, в т. ч. электротехническая промышленность — «Электровыпрямитель», «Сарансккабель», «Лисма» и др., автомобильную — «Саранский завод автосамосвалов», «Авторемонтный завод “Саранский”», приборостроительную — «Саранский приборостроительный завод», др. подотрасли машиностроения — «Саранский тепловозоремонтный завод», «Саранский ремонтно-механический завод», «Сарэкс», «Станкостроитель» и др.; лесную и деревообрабат. пром-сть — «Мордовская государственная лесопромышленная компания “Мордовлеспром”», «Саранский деревообрабатывающий завод», «Комбинат строительных изделий»; пром-сть строит. материалов — «Железобетон», «Завод железобетонных конструкций», «Теплоизоляция», «Промышленное предприятие крупнопанельного домостроения», «Саранский завод керамических изделий», «Саранский завод лицевого кирпича», «Ремстроймаш», «Стройжилкомплект»; лёгкую — «Сартекс», «Сура», «Саранская швейная фабрика», «Саранская мебельная компания», «Оримэкс», «Саранское протезно-ортопедическое предприятие»; пищевую — «Хлебозавод», «Молочный комбинат “Саранский”», «Консервный завод “Саранский”», «Ликёроводочный завод “Саранский”», «Ламзурь», «Ламзурь—С», «Виола», «Саранский комбинат макаронных изделий», Саранский филиал ОАО «САН Интербрю», «Саранский хлебокомбинат», «Мясоперерабатывающий комплекс “Саранский”», «Мордовский сахар», «Ялга—Холод» и др.; медицинскую — «Биохимик», «Медоборудование»; полиграфическую — типография «Красный Октябрь» и др.