Trondheim havn drives av Trondheim Havn IKS og er et viktig trafikknutepunkt for Midt-Norge. I 2010 hadde havna 4555 anløp, med en bruttotonnasje på 16,5 millioner tonn. Den samlede godsmengden i selskapets havner var i 2010 på 2 millioner tonn.
Trondheim havn består av 66 kaier, som er fordelt på følgende havneområder
Persontrafikken blir avviklet ved Hurtigbåtterminalen (forbindelser til Kristiansund, Hitra, Frøya, Vanvikan og Brekstad), Hurtigrutekaia og Turistskipskaia (cruisetrafikk).
Antall cruiseskipsanløp har ligget mellom 40 og 50 i de senere årene. Antall passasjerer har imidlertid steget i denne perioden og ligger nå mellom 40 000 og 50 000 på årsbasis.
Viktige aktører i samarbeidet om driften av Trondheim havn er meglere/agenter, transportører og taubåtrederier.
Trondheim havn er stasjoneringssted for redningsskøyta RS 131 ”Uni”.
Grunnleggelsen av byen i 997 er nært knyttet til naturhavnen som fantes på vestsiden av Nidelvas utløp. I de små, grunne buktene ved elva kunne de flatbunnede vikingskipene ankre opp. Stedet fikk navnet Skipakroka, og etter hvert ble det også skapt infrastruktur på land – i form av lagerbygninger og kaianlegg laget av flettede greiner.
Olav Tryggvason bygget en kongsgård i Skipakroka, et sted som i dagens bybilde svarer til Krambuveita. Tryggvason tillot handelsmenn å etablere seg i samme området, noe som ble starten for vareomsetningen langs elvebredden som foregikk i mer enn 700 år.
I middelalderen var kirken en viktig aktør i byens handelsvirksomhet. Kirken hadde store inntekter fra tiendeavgiften og egne jordeiendommer. Disse naturalia ble av kirken omsatt gjennom handelsvirksomhet for å skape inntekter til bygging og drift av kirker og klostre. Kirken bygget opp et handelsnettverk som strakte seg over hele det nordlige Europa. Erkebispegården i Trondheim hadde en viktig administrativ funksjon i denne handelsvirksomheten. Etter reformasjonen ble kirken underlagt statsmakten, noe som medførte at også handelsvirksomheten kom på statens hender.
Handelsvirksomheten medførte at det ble oppført mange brygger ved vestbredden av Nidelva, der båtene kunne legge til og losse og laste varer. Bryggene ble satt opp på østsiden av smale tomteparseller som strakte seg i retning Krambugata, der kjøpmennene hadde sine utsalg. De små vikene langs elveløpet ble etter hvert fylt igjen, slik at man fikk en enhetlig bryggefront mot elva. Flere almenninger gav mulighet til handelsvirksomhet og vareomsetning direkte fra skip som la til kai.
Elvehavna bidro sterkt til den økonomiske blomstringstiden som Trondheim opplevde fra midten av 1600-tallet. Eksport av trelast, fisk og kobber bidro til store inntekter til et fåtall kjøpmannsfamilier som drev handel etter kongelige privilegier. Denne gruppen fikk navnet Søgata-patrisiatet (Søgata var det tidligere navnet på Kjøpmannsgate). Bryggerekke hadde på denne tiden en gjennomgående svalgang mot elvesiden, som ble brukt til lasting og lossing. Hånddrevne kraner gjorde det mulig å heise varer opp i de flere etasjer høye bygningene.
Også på nordsiden av sentrumshalvøya, et område som denne gangen ble kalt Brattøra, ble det etablert brygger. Lenger vest, ved Ilsvika, ble det anlagt en landgang som kunne ta imot passasjertrafikk fra skip som lå for anker på reden ut mot Munkholmen. På land ble det skapt lagringsmuligheter for tømmer i dette området.
Cicignons byplan medførte at det ble bygget bro på vestsiden av sentrumshalvøyen. Dette åpnet muligheter for handelsvirksomhet også på østsiden av Nidelva. Etablering av brygger her ble forsterket av et forbud mot å lagre brennbare varer i bryggene langs vestsiden av elva. Allerede tidligere hadde skipsverft etablert seg ved vestsiden av elva. I 1720 ble Trondheim skipsverft etablert, som ble foreløperen til Trondhjems Mekaniske Verksted.
Ved utløpet av Nidelven var det etablert en fergeforbindelse. På vestsiden av elva (ved dagens Brattørbrua) fantes fergemannshuset Tavern, som idag er bevart på Sverresborg folkemuseum. I samme område ligger en tollbod og Brattørvakten, en bygning som ble reist på 1780-tallet og som huset byens vaktstyrke.
På 1800-tallet ble det behov for en havneutvidelse. Større skip fikk problemer med å anløpe elvehavna, fordi løsmassene som Nidelven førte med seg avleiret seg i elvegrunnen. Behovet ble akutt etter et stort ras på Tiller i 1816. I første omgang gikk planene ut på å bygge en molo utenfor bryggerekken i nord, som skulle strekke fra Sanden og til Brattøra. Dette forslaget ble sterkt motarbeidet av ”Søgata-patrisatet”, som fryktet konkurranse og heller ønsket seg en oppgradering av elvehavna.
I 1842 gjorde en lov om havneutgifter det mulig å finansiere en større utbygging av havna. Olsenmoloen ble realisert i 1860 og det ble bygget lossebrygger foran pakkhusene og almenningene på nordsiden av byen. Industrialiseringer og byvekst skapte behov for en ytterligere utvidelse av havna. Havneplanen ble utviklet av stadsingeniør C.A. Dahl og godkjent i 1866. Planen førte til at det ble skapt en kunstig øy på nordsiden av Olsenmoloen. Ved kanalen mellom nye Brattøra og sentrumshalvøya ble det bygget en ny lossekai. Denne ble tilknyttet gatenettet og forbundet med byen med en rulleklaffbro, Brattørbrua.
I 1880-tallet fikk Meråkerbanen sin endestasjon på Brattøra. Den fikk fra 1884 forbindelse med Rørosbanen på dette stedet. Jernbaneutbyggingen forenklet og effektiviserte varetransporten mellom havnen og byens omland.
Den mekaniske industrien som hadde holdt til i sør ved østbredden av Nidelven, ble etter hvert flyttet nærmere elvemunningen. Slik oppstod det store industriområder ved Nedre Elvehavn, med Trondhjems Mekaniske Værksted som den største bedriften.
I begynnelsen av 1900-tallet ble områdene på østsiden av Nidelva tatt i bruk til havneformål og Nyhavna oppstod. Lademoloen ble anlagt som et vern mot fjorden, så langt som bunnforholdene tillot det. På 1920 til 1930-tallet ble områdene oppmudret og kaianlegg ble anlagt. Elvemunningen ble i denne forbindelse innsnevret og lagt lenger øst.
I havneområdet ble det bygget infrastruktur som er bevart idag: En ny tollbod stod ferdig på nye Brattøra i 1910, bygget i jugendstil. Midt på 1930-tallet ble fryselageret ferdigstilt, som idag huser opplevelsessenteret for populærmusikk, Rockheim.
Under den tyske okkupasjonen 1940–1945 ble deler av Nyhavna omskapt til marinebase og verksted for marineflåten. Trondheim ble også kommandosentral for marineflåten mellom Stad og Bodø. En rekke verksteder ble bygget på Nyhavna, samt de to store ubåtbunkrene Dora 1 og Dora 2. Også ved Ladehammeren ble det etablert infrastruktur i tilknytning til marinen.
En egen havneutbyggingsplan for Ila ble vedtatt etter annen verdenskrig. Første byggetrinn av kornsiloen stod ferdig i 1955.