La tierra vasca ha sido tradicionalmente una tierra de emigrantes. Entre otros factores, la proximidad al mar y un sistema económico y social con escasos recursos vinculado al caserío y al heredero único, favorecieron la emigración al exterior, que siempre fue moderada. La industrialización trajo una inversión en la tendencia, pasando a convertirse en una cuenca de fuerte inmigración.

Bilbao, como el resto de capitales vascas, siempre se alimentó de inmigración. Ya en la época preindustrial recibía los reducidos excedentes del mundo rural circundante. Con la industrialización y la modernización, las ciudades adquirieron un gran protagonismo y Bilbao aumentó su poder de atracción de inmigrantes, gracias a la instalación de grandes industrias, la explotación de las minas de Miribilla, las infraestructuras ferroviarias y la creciente actividad portuaria. Durante todo el siglo industrial, la población de Bilbao pasó de 39.695 habitantes en 1877 a 394.439 en 1975 (multiplicándose por 10), siendo la inmigración el componente principal de dicho crecimiento.

Bilbao se consolidó ya a principios del siglo XX como la capital industrial, financiera y de servicios del norte peninsular, y como la capital de la nueva metrópoli industrial de la Ría de Bilbao, y para combatir su falta de espacio, inició una política de anexiones territoriales, que comenzaron con Abando en 1870, continuó con las de Deusto, Begoña y Lutxana en 1924, y concluyó con Erandio en 1940 y el Valle de Asua en 1966 (que se desanexionarán en 1983).

En Bilbao, en 1877, en los momentos previos al desarrollo industrial, ya tenía un 34% de sus ciudadanos nacidos fuera de la ciudad. La fuerte presencia inmigrante se consolidó durante todo el proceso de industrialización, con un porcentaje del 63,65% en 1900, un 50,5% en 1935 y un 54,7% en 1960. Los inmigrantes llegaron en primer lugar del entorno próximo, de la propia provincia, para luego irse añadiendo orígenes cada vez más lejanos. Así, en 1900 los inmigrantes llegaron desde la provincia de Bizkaia (32%) y de las cercanas Burgos (10%), Álava (8,7%), Gipuzkoa (6%) y La Rioja (5%).

Su vocación industrial y minera de principios de la centuria, se fue paulatinamente abandonando y se convirtió para 1930 en una ciudad con nuevos servicios, propios de una capital moderna, a la altura de cualquiera de las europeas, con una estructura social cada vez más compleja, en la que convivían clases trabajadores con las nuevas clases medias o las élites económicas.

Durante la segunda industrialización vasca (1950-75), Bilbao siguió recibiendo gran cantidad de inmigrantes, con la incorporación de procedencias más lejanas (gallegos, andaluces y extremeños), y consolidando a la ciudad como una ciudad mixta, industrial y de servicios. Esta inmigración continua, a lo largo de todo el siglo industrial, trajo a la ciudad implicaciones no sólo demográficas, sino sociales y políticas importantes.

La mujer tuvo siempre un protagonismo destacado en los flujos migratorios (superando incluso el número de inmigrantes hombres). La vitalidad de la villa atrajo en mayor medida a las mujeres, que encontraban en el mundo urbano un mercado de trabajo más amplio (sector servicios, comercio, servicio doméstico, jornaleras, costureras, modistas, cigarreras…).

A finales del siglo XX, Bilbao, como el resto de la CAE y España en general, va a experimentar un nuevo fenómeno relacionado con la inmigración: la llegada de población extranjera, que aumenta notablemente a lo largo de la primera década del siglo. De hecho, en el año 2000 la inmigración extranjera era testimonial, apenas el 1% del total de la población del municipio, para ascender continuamente hasta el 8,4% en el 2011, y verse frenada por la crisis desde el año 2009. En torno a la mitad de estos inmigrantes son latinoamericanos, seguidos de originarios del Magreb y de Rumanía. Es un fenómeno nuevo, que ha cambiado la estética multiétnica de la ciudad, aún cuando estamos ante una inmigración mucho menor que la experimentada en otras geografías españolas.