На 25 януари 1879 г. руският императорски комисар в България княз Александър Дондуков-Корсаков утвърждава устава на Българската народна банка. На 4 април 1879 г. е назначен първият управител на БНБ, на 23 май същата година банката е официално открита, а на 6 юни е извършена първата банкова операция. През 1880 г. е приет Закон за правото на рязане на монети в Княжеството, с който се създава и българската парична единица – левът, а през следващата година са отсечени първите български монети от 2, 5 и 10 стотинки.
След откриването си Българската народна банка (БНБ) се е помещавала под наем в здание на ул. “Славянска” в София, но по-късно се премества в собствена сграда на ул. “Александър I”. Тази сграда е построена по проект на швейцарския архитект от германски произход Анри Майер. През ноември 1933 г. Управителният съвет на БНБ приема предложението на управителя Никола Момчилов за възлагане на арх. Иван Васильов за извършване на предварително проучване, изготвяне на идеен проект на нова сграда и ръководство на строителните дейности.
В началото БНБ е централна държавна банка, поставена под контрола на министъра на финансите, която обслужва държавния бюджет и касовата дейност на държавата и извършва банкови операции, присъщи на търговска банка, без да притежава правото да отпечатва и да пуска в обращение банкноти. Със Закона за учредяване на БНБ и с новия устав, приети през 1885 г., е извършено преустройство на банката, разширена е нейната самостоятелност, предоставени са й права за печатане на банкноти и през същата година тя пуска в обращение първите български банкноти.
До Балканската война (1912 г.) БНБ натрупва богат опит като емисионна банка и укрепва самостоятелността си. Освен като главен кредитен център на страната тя се утвърждава и като регулатор на паричната система, като изчиства монетното обращение от циркулиращите чуждестранни монети и се справя с голямата парична криза в България в края на ХІХ век и с последиците от европейската парична криза през първите години на новото столетие.
В годините на войните (1912–1918 г.) БНБ е принудена да кредитира почти неограничено държавата и да увеличава банкнотната емисия и количеството на банкнотите в обращение. Българският лев излиза от войните силно обезценен и през десетилетието след това банката полага усилия за неговото възстановяване, в резултат на което през 1928 г. с подкрепата на Финансовия комитет на Обществото на народите на България е предоставен голям външен държавен заем (наречен Стабилизационен), чието предназначение е да стабилизира лева, да подобри капиталовата база на БНБ и да ликвидира дълга на държавата към нея. Със същата цел са приети и два нови закона. Единията е Закон за БНБ, с който се извършва най-дълбокото институционно преустройство на банката и тя се превръща в истинска емисионна централна банка, освободена от всяка неприсъща на този тип банки дейност. А другият е Закон за стабилизирането на лева и за монетната циркулация, с който в България е установен златнодевизен паричен стандарт и 92 лева се равняват на 1 грам чисто злато. Тези стъпки подпомагат дейността на банката в годините на Голямата депресия (1929–1933 г.). От средата на 30-те години до включването на България във Втората световна война през 1941 г. БНБ преживява разцвет.

В началото на 1935 г. е проведен конкурс за изграждането на железобетонната конструкция, спечелен от акционерното дружество “Рела и Нефе”. Изкопните дейности за полагане на основите започват на 1 март 1935 г., а на 20 октомври същата година в София тържествено е положен основният камък на сградата от министъра на финансите Марко Рясков. В основите на сградата е поставена специална стъклена капсула със свитък с текст за събитието и с екземпляри от всички емисии монети и банкноти, издадени от банката. Капсулата съдържа и специално послание, завършващо с думите: “Нека Всевишният Бог закриля тая сграда, за да служи на вечни времена за огнище на стопанско и икономическо преуспяване на България”. Основният камък е осветен от Софийския митрополит Стефан.

Сградата е строена между 1935 и 1939 г. по проекта на архитектите Иван Васильов и Димитър Цолов със сътрудничеството на архитектите Христо Пешев и Борис Капитанов и конструкторите инж. Димитър Байнов и инж. Крум Илчев. Строежът е завършен през 1939 г., а от 1 юли 1940 г. всички дейности на банката са преместени в новата сграда.
Тогава е построена и сградата, в която и досега банката осъществява дейността си.
През Втората световна война БНБ отново е принудена да кредитира държавата и да се справя с обезценяването на лева. С приетия в края на 1947 г. Закон за банките е извършена коренна реформа: частните банки са национализирани, а банковата система е преобразувана по съветски образец и функционира така до края на 80-те години. На БНБ е вменена задачата за цялостно финансово обслужване на създадената свръхцентрализирана държавна планова икономика. Банката е длъжна освен това пряко да кредитира държавата и икономиката, като е пряко подчинена на Министерския съвет и на министъра на финансите.
През 1952 г. е открит Българският монетен двор, в който започват да се секат разменни и възпоменателни монети.
Възвръщането на банковата система на България към принципите на пазарната икономика и на БНБ към принципите на независима централна банка става възможно едва през 1991 г., когато влизат в сила два основополагащи закона: Търговският закон, с който е възстановена нормативната основа за осъществяване на търговско банкерство, и новият Закон за БНБ, който възстановява независимостта на банката и й възлага отговорността да осъществява надзор върху дейността на банките. През 1997 г. е приет нов Закон за БНБ, с който е реорганизирана паричната система и от 1 юли се въвежда паричен съвет. Българският лев е фиксиран първоначално към германската марка, а от 1999 г. – към еврото по курс 1.95583 лева за 1 евро. През същата година е извършена деноминация на лева.
През 1998 г. започва да работи Печатницата на БНБ за производството на банкноти и ценни книжа с висока степен на защита.

През 2005 г. влизат в сила изменения и допълнения в Закона за БНБ, с които се гарантира институционната, функционалната, финансовата и персоналната независимост на БНБ, променя се основната цел на банката и изрично се забранява паричното финансиране от централната банка на публични институции.
С приемането на България в Европейския съюз на 1 януари 2007 г. БНБ става част от Европейската система на централните банки.
Северозападният ъгъл на сградата представлява кула с часовник, а друг часовник е разположен под малка кула, украсяваща западната фасада. Каменна статуя на Св. Никола, покровител на моряците, търговците и банкерите, дело на проф. Любомир Далчев, е разположена над северозападния вход. На северната фасада се намират скулптури на глави на античните богове Хермес и Деметра, символи на успеха, богатството и търговията. Над входа на източната фасада е поставен каменен барелеф, символизиращ силата и постоянството – два лъва, изправени един срещу друг, помежду им дъбов лист с два жълъда, изработен от проф. Любен Димитров. Под барелефа е разположена лента, върху която са изписани годините на построяване на сградата.
На южната фасада, на нивото на най-горния етаж, е поставена голяма скулптурна композиция, изобразяваща Хермес и Деметра, изработени от Кирил Шиваров. Под нея, на нивото на улицата, е разположена чешма от гранит, украсена с бронзова лъвска глава, която функционира и до днес. Четирите парадни врати на централния вход на сградата са изработени от покрит с тъмнозелена патина бронз и украсени с мотиви от печати и монети на българските владетели от ХIII век – цар Иван Асен II и цар Константин Тих Асен.
През 1978 г. централната сграда на БНБ е обявена за паметник на културата с национално значение и една от архитектурните забележителности на София.