Navnet Østerbro kendes tilbage til 1770’erne og kan henvise til, at der umiddelbart udenfor Østerport var en mindre bro, der førte vejen over voldgraven.
Det er nok mere sandsynligt, at navnet betyder, at landevejen udenfor byporten var brolagt – i hvert fald på den første strækning ud til Sortedamssøen.
Det område, der senere blev til bydelen Østerbro, var helt frem til anden halvdel af 1800-tallet landligt og kun sparsomt bebygget. Endnu i 1850 boede her kun 1.500 mennesker.
En stor del af arealet var optaget af de fælles græsningsområder (fælleder) Nørre Fælled, Øster Fælled og Blegdamsfælleden – samt nogle marker, der var udlagt til bestemte erhverv: Bryggervangen, Slagtervangen og Vognmandsmarken.
Langs Østerbrogade, Lyngbyvej og Jagtvej (Østerbro) lå landsteder, som mere velhavende københavnerne havde fået opført.
Egentlig boligbebyggelse kom først i midten af 1800-tallet, dels med udstykningen af Rosenvænget til villaer for overklassen og den kulturelle elite, dels med opførelsen af Lægeforeningens boliger i Brumleby.
Mens den øvrige brokvarterer, Vesterbro, Nørrebro og Sundbyerne fik en boligudvikling i midten af 1800-tallet og endda før ophævelsen af de militære beskyttelsezoner, tog bebyggelsen af Østerbro først for alvor fart fra 1880’erne. Efter år 1900 havde befolkningstallet i bydelen passeret 60.000.
Den overvejende del af boligerne var etageejendomme, men i den nordligste del blev der anlagt villakvarterer, f.eks. langs Ryvangs Allé.
Østerbro fik ikke som Nørrebro en omfattende industri, men nogle virksomheder og offentlige værker kom dog herud. Det kom bl.a. til at ligge ved Strandboulevarden og i kvarteret langs Aldersrogade. I nyere tid kom der planlagte industrikvarterer ved Lersø Parkallé.
Østerbro blev dog med anlægget af Københavns Frihavn næsten afskåret fra havet, hvad der hindrede virksomheder med behov for transport ad søvejen.
Store institutioner som Rigshospitalet, Københavns Universitet og Københavns Idrætspark blev anlagt på de tidligere fælleder, hvor også Fælledparken fik plads med adgang for alle.