La plaza tiene su origen en el antiguo Convento de San Francisco, cuyos terrenos el rey Jaime I otorgó a los franciscanos para construir su convento extramuros a la ciudad en el siglo XIII, justo donde se ubicaba la casa de recreo de Abú Zayd, último gobernador almohade de la ciudad. El convento quedó intramuros tras la construcción de la nueva muralla del siglo XIV. La desamortización de 1835 hizo que el edificio pasara a convertirse en cuartel de caballería hasta que su gran deterioro llevó a su demolición en 1891, dando paso así al espacio que hoy ocupa el centro de la plaza.

Antes, en 1852, llegaba al sur de la actual plaza (a la parte trasera del cuartel) la primera Estación del Norte que tuvo la ciudad, que suponía la llegada a Valencia de la tercera línea española de ferrocarril y comunicaba el centro de la ciudad con El Grao. Esta estación estuvo en funcionamiento hasta que en 1917 se inauguró la actual Estación del Norte, cien metros más al sur.

En 1854 se había trasladado el consejo municipal, en principio con carácter provisional, desde la antigua Casa de la Ciudad hasta la Casa de la Enseñanza, fundada por el Arzobispo Mayoral, en la calle de la Sangre, pero se quedó definitivamente en este lugar y a partir de 1904 empezó la reforma del edificio para convertirlo en la actual casa consistorial abierta a la plaza. A partir de este momento se empezó a gestar en la mente de las autoridades municipales la construcción de una gran plaza que fuera centro comercial y administrativo y estuviera acorde con la importancia que requería la definitiva ubicación del ayuntamiento de la ciudad.1​

En 1907 empezó la demolición del antiguo Barrio de Pescadores, al este de la plaza, para convertirlo en centro financiero, y entre 1913 y 1922 se construyó el Palacio de Comunicaciones (o Edificio de Correos) de estilo ecléctico, que supone uno de los edificios de referencia para la plaza.

Entre 1927 y 1933 tuvieron lugar, fruto del diseño del arquitecto municipal Javier Goerlich, los derribos de la antigua Bajada de San Francisco, una calle con una ligera pendiente que comunicaba la calle San Vicente Mártir con la plaza, dando así lugar a la apertura de la plaza hacia el norte comunicándola definitivamente con la calle de San Vicente Mártir y con la nueva avenida de María Cristina hacia la plaza del Mercado.