Le permis de construire tire son origine des préoccupations anciennes du pouvoir en matière de sûreté des voies publiques, avant d'être lié au sujet de la salubrité des habitations et, enfin, à la question de l'aménagement urbain.

La loi du 24 août 1790 confie autorité aux corps municipaux sur « la sûreté et la commodité du passage dans les rues, quais, places et voies publiques » (titre XI, art. 3). À Nancy, le sujet de la voirie urbaine fait l'objet de plusieurs règlements dès le début du XIXe siècle : règlement de police (14 mars 1817), règlement de voirie (15 février 1834). La question des saillies et de l'alignement des habitations sur la voie publique est alors le sujet principal et vise à garantir la sûreté de la circulation dans les rues. Pour faire face à l'augmentation croissante des travaux réalisés par les particuliers, la Ville de Nancy recrute, par une délibération du 2 mai 1839, un agent voyer affecté au service de petite voirie ayant la charge d'instruire les « demandes tendant à obtenir les alignements ou des permis de construire ou réparer aux abords de la voie publique ».

Le décret du 26 mars 1852 relatif aux rues de Paris impose aux demandeurs d'adresser à la préfecture un plan des constructions projetées et de se soumettre aux prescriptions qui seront faites dans l'intérêt de la sécurité publique et de la salubrité. L'article 9 prévoit que ce texte pourra être appliqué à toutes les villes qui en feront la demande. Malgré la demande du conseil municipal de Nancy formulée le 21 juillet 1863, il faut attendre le décret du Conseil d'État du 28 juillet 1876 pour que les dispositions du décret du 26 mars 1852 soient applicables à la Ville de Nancy à l'exception de quelques articles. Ainsi, si « tout constructeur de maisons devra demander l'alignement et le nivellement de la voirie publique au devant de son terrain et s'y conformer » (art. 3), la Ville de Nancy exclut l'article 4 qui précise que le pétitionnaire « devra pareillement adresser à l'administration un plan des coupes des constructions qu'il projette », jugeant que le respect des règlements de police et d'hygiène est suffisant.

Le règlement de police municipale de la Ville de Nancy du 20 janvier 1861 précise les dispositions générales s'appliquant à la petite voirie. L'article 403 précise le périmètre des autorisations : « On ne peut, sans en avoir obtenu l'autorisation signée du maire, construire, réparer ou démolir aucun bâtiment ou mur le long des rues, ruelles, sentiers, impasses, places, chemins vicinaux, ruraux ou d'exploitation, changer aucune disposition de façade, de porte ou de fenêtre, établir aucune devanture de boutique, appliquer ou peindre aucune enseigne, creuser aucun conduit ou canal, faire ou supprimer aucune plantation d'arbres, de haies vives ou sèches, établir aucune palissade ou clôture, en un mot faire aucune œuvre quelconque sur les terrains ou propriétés bordant la voie publique ». Toute demande doit être rédigée en double minute dont une sur papier timbrée et remise au secrétariat de la mairie. Elle doit contenir le détail des ouvrages à exécuter et indiquer la durée des travaux. Les permissions donnent lieu à une vérification de la part de l'administration municipale par l'établissement d'un procès-verbal de récolement constant l'observation des conditions de l'autorisation, dressé en double expédition par l'agent-voyer municipal, visé par le maire et remis au permissionnaire. Les autorisations sont valables un an et sont périmées si le permissionnaire n'en fait pas usage avant.

La Ville de Nancy crée le 1er juillet 1879 un bureau municipal d'hygiène, service qui contribuera bientôt à l'instruction des autorisations de travaux.

La loi du 5 avril 1884 sur l'organisation municipale reconnait l'autorité du maire en matière d'autorisation d'urbanisme : les autorisations de bâtir et autres permissions de voirie sont délivrées par l'autorité compétente, ou après avis du maire dans le cas où il ne lui appartient pas de les délivrer lui-même (art. 98).

La loi du 15 février 1902 relative à la protection de la santé publique fait évoluer la réglementation considérant le permis de construire comme un outil de police de l'hygiène publique. La loi prévoit l'élaboration dans chaque commune d'un règlement sanitaire visant notamment à assurer la salubrité des maisons et de leurs dépendances. L'exigence du permis de construire s'applique également aux immeubles non riverains de la voie publique car il constate non plus la conformité des projets au tracé de la voirie mais au règlement sanitaire.

À Nancy, le règlement sanitaire pris par arrêté municipal du 28 juin 1904 détaille les prescriptions applicables aux habitations (hauteur, gabarit, chauffage, alimentation d'eau, eaux pluviales, eaux usées) et introduit un article relatif au permis de construire, conformément à la loi du 15 février 1902. Celui-ci précise qu'« aucun immeuble destiné à l'habitation de jour et de nuit ne pourra être construit s'il ne satisfait pas aux prescriptions […]. Les mêmes dispositions sont applicables aux grosses réparations. Les propriétaires, architectes ou entrepreneurs présenteront à cet effet et avant tout commencement des travaux un ou plusieurs plans en double exemplaire. Il en sera donné récépissé. Si les prescriptions réglementaires sont observées, l'autorisation sera délivrée dans le plus bref délai possible. Un double du permis et des plans sera conservé à la mairie. Si des modifications sont reconnues nécessaires, ou s'il y a lieu de refuser l'autorisation, la décision sera notifiée dans le délai de vingt jours. » Par ailleurs, le règlement de voirie de la Ville de Nancy en vigueur à cette époque rappelle qu' « aucune maison d'habitation ou atelier ne peut être construit sans une autorisation écrite du maire constatant que dans le projet qui lui a été soumis les conditions de salubrité voulues sont observées. » Le contrôle du respect du règlement sanitaire est confié au bureau municipal d'hygiène qui a pour mission de concourir à la « délivrance des permis de construire de concert avec le service de la voirie » (règlement du bureau municipal d'hygiène du 5 novembre 1908).

La loi du 14 mars 1919 relative aux plans d'extension et d'aménagement des villes, dite loi Cornudet, complétée par la loi du 24 juillet 1924, impose aux communes de plus de 10 000 habitants l'établissement de projets communaux d'aménagement, d'embellissement et d'extension qui intègrent non seulement la voirie et l'alignement des immeubles mais également la nature des constructions, les espaces d'utilité public et les servitudes. Ce plan d'urbanisme sert de base pour la délivrance des autorisations des nouvelles constructions. Ainsi, le permis de construire devient un outil de police de l'urbanisme.

La loi du 15 juin 1943 relative à l'urbanisme et l'ordonnance du 27 octobre 1945 relative au permis de construire donnent au permis sa forme moderne en substituant une autorisation unique aux autorisations partielles existantes. Le permis devient obligatoire sur l'ensemble du territoire quelle que soit la taille de la commune aussi bien pour les projets d'ensemble que pour les projets individuels. L'instruction des autorisations d'urbanisme relève désormais de l'État. La demande de permis, accompagnée des plans d'exécution, est déposée à la mairie. Le maire transmet le dossier avec son avis et, s'il y a lieu, les observations du bureau municipal d'hygiène, au service départemental de l'urbanisme qui procède à son instruction. Une fois l'instruction terminée, le maire statue sur la demande et se prononce par arrêté : il peut délivrer le permis de construire sur avis conforme du service départemental de l'urbanisme ou rejeter la demande par arrêté motivé. Les travaux doivent être entrepris dans un délai d'un an à compter de la délivrance du permis. Après achèvement des travaux, le bénéficiaire du permis doit en faire la déclaration à la mairie. Celle-ci est transmise au service départemental de l'urbanisme qui procède au récolement des travaux afin de contrôler leur conformité. Le certificat de conformité est délivré par le maire sur avis du service départemental et vaut permis d'habiter pour les habitations et autorisation d'admission du public et du personnel pour les commerces et les bâtiments industriels.

La loi n° 67-1253 du 30 décembre 1967 d'orientation foncière précise les travaux nécessitant un permis de construire. Celui-ci doit être utilisé à la fois pour les constructions neuves et pour « les clôtures, les modifications extérieures apportées aux constructions existantes, les reprises de gros œuvre et les surélévations » (art. 41).

À Nancy, en application du décret n° 70446 du 28 mai 1970, à compter du 1er septembre 1970, les plans d'exécution ne sont plus visés par le bureau municipal d'hygiène.

La loi du 31 décembre 1976 portant réforme de l'urbanisme donne au permis de construire un rôle fédérateur des diverses autorisations spéciales. Si celles-ci conservent leur indépendance, leur coordination est assurée lors de l'instruction du permis, autorisation unique de synthèse.

La loi de décentralisation du 7 janvier 1983 transfère aux communes les pouvoirs en matière d'autorisation d'occupation du sol. À compter du 1er avril 1984, la Ville de Nancy, possédant un plan d'occupation des sols approuvé depuis le 2 septembre 1983, peut instruire les permis de construire, délivrés par le maire au nom de la commune sauf cas particuliers. Toutefois, dans l'attente de la mise en place de son propre service instructeur, la Ville de Nancy confie par convention l'instruction globale des autorisations d'occupation du sol à la direction départementale de l'équipement jusqu'en 1985.

La loi du 6 janvier 1986 porte diverses simplifications administratives en matière de permis de construire. Elle dresse une liste d'opérations placées hors du champ du permis (10 catégories précisées dans le décret du 15 janvier 1986 devenu article R. 421-1 du Code de l'urbanisme). Elle décide en outre de soumettre les travaux de faible importance à un régime de déclaration préalable.

L'ordonnance du 8 décembre 2005, applicable au 1er octobre 2007, simplifie le droit de l'urbanisme réglementaire en réduisant le nombre de procédures. Le nombre de régimes d'autorisation passe de onze à trois et celui des régimes de déclaration de cinq à un. Ne subsistent ainsi que le permis de construire, le permis d'aménager et le permis de démolir pour les régimes d'autorisation, et la déclaration préalable pour le régime de déclaration. Le champ des opérations contrôlées se résume ainsi à trois activités : la construction, l'aménagement et la démolition. Lorsqu'un projet prévoit à la fois ces trois opérations, le demandeur peut choisir de demander un seul permis, ce qui aboutit à une procédure unique d'instruction et non à plusieurs comme auparavant.