Современная Махачкала ведет отсчет своего основания с 1844 года, когда на Каспийском взморье русскими властями было основано так называемое Петровское укрепление, названное так в память о пребывании тут в 1722 году императора Петра I в ходе его Персидского похода. Постройка Петровского преследовала цели: усиление контроля за проходившей через Тарки по каспийскому побережью дорогой на один из древнейших городов мира Дербент и повышение безопасности самих Тарков и прибрежной территории, пригодной для создания в дальнейшем морского порта. Тарки уже с XV века считался торговым центром, через который проходил караванный путь на город Дербент.
В 1857 году Петровское укрепление получило официальный статус города Петровска. К 1897 году население увеличилось до 8,7 тысячи человек, а город начал расти, превратившись в важный промышленный центр Северного Кавказа. С появлением морского порта город официально стал именоваться Порт-Петровск. Начало XX века Порт-Петровск встретил уже 25-тысячным городом с железной дорогой, заводами и фабриками, библиотеками и собственным театром.
В годы Гражданской войны Порт-Петровск оказался в самом центре основных событий. Тут неоднократно менялась власть, впрочем, как и название. С марта по апрель 1918 года, а также с ноября 1918 года по март 1920 года в ходе Гражданской войны город временно даже носил название Шамиль-Кала. И только в 1921 году Порт-Петровск обретает свое современное название в честь дагестанского революционера-большевика Магомед-Али Дахадаева, прозванного просто Махач. Он был членом Чрезвычайного военного Совета вместе с Уллубием Буйнакским и занимался организацией Дагестанской Красной Армии.
В 1970 году город серьёзно пострадал в результате сильного землетрясения, но именно после этого стал активно строиться с помощью всей страны.
В настоящее время в городе действуют Дагестанский научный центр РАН, шесть Дагестанских государственных вузов, филиалы государственных вузов Москвы, Санкт-Петербурга, Ростова, около 20 отраслевых научно-исследовательских институтов, около 30 средних специализированных учебных заведений. Имеются три республиканские библиотеки, Дагестанский государственный объединённый историко-архитектурный музей им. А. А. Тахо-Годи, Музей истории Махачкалы; Республиканский музей изобразительных искусств им. П. С. Гамзатовой (1958); Музей истории театров Дагестана. Работают Республиканский русский драматический театр им. М. Горького и национальные театры народов Дагестана.
Махачкала – ведущий промышленный центр Дагестана. Здесь наиболее развиты машиностроение, лёгкая и пищевая промышленность; важное значение имеют нефтепереработка и производство стройматериалов, имеются крупные предприятия.
Это главный морской порт Дагестана, единственный практически не замерзающий российский порт на Каспийском море с сухогрузной гаванью, причалами для генеральных, навалочных грузов и контейнеров. Основные грузы: минерально-строительное сырьё, нефть и нефтепродукты, зерно.