وكشفت التحقيقات والحفريات الأثرية التي أجريت على مدى العقود الثلاثة الماضية عن أدلة تشير إلى أن منطقة البترا كانت مأهولة بالسكان خلال العصر البرونزي. تم اكتشاف مستوطنة من العصر البرونزي المبكر في أم سيسابان، الواقعة شمال شرق الدير، حيث تم اكتشاف بقايا منازل مستطيلة وبقايا فخارية، مما يشير إلى استمرار احتلال المنطقة من قبل المجتمعات الصغيرة.

ازدهرت مملكة أدوم، الممتدة من وادي الحسا في الشمال إلى العقبة في الجنوب، في المقام الأول من القرن الثالث عشر إلى القرن الثامن قبل الميلاد.

وفي منطقة البترا، أنشأ الأدوميون عدة مستوطنات، مستفيدين من مصادر المياه الطبيعية. ومن بين هذه المستوطنات أم البيارة وبعجا. ومع ذلك، بعد مواجهة مع الملك أمصيا ملك يهوذا، سقطت المنطقة تحت سيطرة الأنباط.

على الرغم من أن التاريخ الدقيق لقدوم الأنباط إلى البترا غير معروف، إلا أنهم أسسوا البترا كمركز تجاري في القرن الرابع قبل الميلاد بفضل موقعها الاستراتيجي. وقد أتقنوا العيش في الصحراء من خلال تقنيات متقدمة للري والبناء؛ ومع ذلك، أدت السيطرة الرومانية على مملكتهم في نهاية المطاف إلى زوال مملكتهم.

في عام 106 ميلادي، ضم الإمبراطور الروماني تراجان المملكة النبطية وأطلق عليها اسم "المقاطعة العربية"، وكانت بصرى في سوريا اليوم عاصمة لها. وعلى الرغم من ضمها، احتفظت البترا بأهميتها في المنطقة وحافظت على سكانها، مما أكسبها لقب "عاصمة العرب" في عام 114 ميلادي. لاحقًا، خلال زيارة الإمبراطور هادريان الى البترا في عام 131 ميلادي، أُطلق على المدينة اسم "البترا الهدريانية".
استمرت البترا مركزًا مزدهرًا للتجارة لمدة قرنين آخرين، بعد إنشاء "طريق تراجان الجديد"، الذي ربط بين بصرى في الشمال وميناء آيلة (العقبة) في الجنوب. أثر التخطيط الحضري الروماني في تطوير المدينة، مما أسفر عن إنشاء صروح جديدة مثل الطريق الروماني المعمد، قبر الجندي الروماني، وقبر سكتيوس فلورنتينوس. أما المسرح، الذي تم بناؤه خلال هذه الفترة، فقد جمع بين التصميم الروماني وتقنيات النحت النبطي.

عند وصول العرب المسلمين عام 636 م، أصبحت البترا تحت الحكم الإسلامي. كشفت المسوحات والحفريات الأثرية التي أجريت في منطقة البترا عن العديد من المباني والقرى التي يعود تاريخها إلى فترات إسلامية مختلفة، خاصة العصور الأموية والعباسية والمملوكية والعثمانية. وكشفت التنقيبات في الطيبة عن قرية تعود إلى العصر الأموي، بينما عثر في وادي موسى على عدة مباني ومعاصر زيتون من العصر العباسي. داخل البترا، أعاد الأيوبيون بناء وترميم قلعتي الوعيرة والحبيس. وكانت هذه القلاع بمثابة تحصينات دفاعية خلال الفترة الأيوبية ضد الصليبيين، مما يدل على الأهمية الاستراتيجية للبترا في المنطقة. وفي البيضة تم اكتشاف قرية من العصر المملوكي تضم مسجدين، كما تم العثور على قرى إسلامية أخرى تعود إلى العصر المملوكي والعثماني في خربة النوافلة، وخربة بني عطا، وخربة المعلق على طريق الطيبة.

أعيد اكتشافها في عام 1812 من قبل يوهان لودفيج بوركهارت، واكتسبت البترا شهرة عالمية، مما أدى إلى تصنيفها كموقع للتراث العالمي لليونسكو في عام 1985 وواحدة من عجائب الدنيا السبع الجديدة في عام 2007. وبناء على ذلك، زادت أعداد السياح بشكل مطرد على مر السنين، حيث يتدفق الزوار لرؤية الهندسة المعمارية المذهلة للمدينة القديمة وتاريخها الغني. كما تعززت شعبية البترا من خلال ظهورها في العديد من الأفلام الشهيرة، مما عزز مكانتها كوجهة يجب مشاهدتها.