До X века местность в районе нынешней площади Независимости называлась Перевесищем, и представляла собой лесные дебри. Во времена Ярослава Мудрого здесь находились оборонительные сооружения с городскими воротами. Около восьми веков назад с юго-восточной стороны древнего Киева были расположены Лядские ворота. Простояли они недолго. В 1240 году монголо-татары осадили Киев. Штурмовать город через Золотые ворота им было не под силу. Захватчики были вынуждены искать слабое место в мощных городских укреплениях. Уязвимыми оказались Лядские ворота, находящиеся не на холмах, а в долине Крещатицкого ручья. При осаде кочевники использовали тараны и «метательные машины», поэтому от Лядских ворот практически ничего не осталось. Только в 1981 году их остатки были обнаружены на том месте, где теперь стоит их копия.
В конце XVIII — начале XIX века на месте будущей площади Независимости был пустырь с выходившими на него остатками оборонительных валов. «Описание Киева» 1868 года, составленное Николаем Закревским, упоминает базарную площадь посредине Крещатика, «исстари называемую Козьим Болотом». Закревский отмечает, что базар находится «возле урочища, называемого Козьим болотом». На историческом плане 1803 года городского архитектора Андрея Меленского показано место заброшенного водоёма, обозначенное «Козье болото», оно расположено прямо под внутренним склоном крепостного вала, между нынешними переулком Шевченко, улицами Мало-Подвальной и Паторжинского. Переулок Шевченко долгое время называли Козьеболотной улицей или просто Козинкой.
Площадь как таковая, сформировалась в 1830-х годах, когда были снесены остатки оборонительных валов. Тогда же она получила название Крещатицкая — от названия улицы, к которой она непосредственно примыкала. В 1876 году на площади было построено здание Городской думы, и она получила название Думской.
В 1919 году площадь была переименована в Советскую, а в 1935 — в площадь Калинина. В 1941 здание Думы (после революции в нем размещался Обком КП (б) Украины) сгорело, а территория площади сильно увеличилась за счет разрушенной нечётной стороны Крещатика.
В 1944 году был объявлен конкурс на лучший проект восстановления Крещатика, прилегающих улиц и площадей, в этих проектах площади Калинина, располагавшейся теперь по обе стороны Крещатика, отводилась роль главной площади города. Современная застройка площади образована зданиями 1950-х — 70-х годов. В 1961 году было возведено здание гостиницы «Москва» (теперь — «Украина»). В последующие годы площадь неоднократно перестраивалась и реконструировалась. В 1977 году была переименована в площадь Октябрьской Революции. Нынешнее имя обрела после провозглашения независимости Украины в 1991 году. Станция метро Площадь Независимости (открыта в 1976 году) изменяла свое название одновременно с площадью.
В 2001 году была предпринята капитальная перестройка площади: появилось множество новых памятников, скульптур и фонтанов. В центре площади была установлена высокая белая колонна, которую венчает фигура девушки с калиновой ветвью в руках, символизирующая независимость Украины. Были восстановлены Печерские (Лядские) ворота, которые вели в город Ярослава, на них установлена фигура покровителя города архангела Михаила. Под площадью был построен крупный торговый центр.
Международную известность площадь получила во время Оранжевой революции осенью 2004 года. В течение нескольких недель эта площадь была центром публичных протестов, приведших к перевыборам и приходу к власти Виктора Ющенко.
