1867年，肯勃格（Wickenburg）的杰克。辛普森（JackSwilling）路经此处，在白色的坦克（WhiteTank）山下休息时发现此地非常适合耕种。除了降水量较小及没有灌溉设施外，地形和气候都十分理想。在先前霍霍坎文明遗迹的基础上，辛普森新建的一系列灌溉渠有效地解决了灌溉问题。因而一个新的聚居地在位于今天凤凰城东部约4英里（6公里）的位置逐渐形成。在其东南部不远就是海登洛兹，那里的聚居地后来发展成为今天的坦佩。
Swill最初将此地被命名为帕特内（Swilling'；sMill），随后被更名为HellingMill及MillCity，现在这里被称做东菲尼克斯（EastPhoenix）。作为美利坚联盟国退役军人的辛普森曾希望将此地命名为石墙（Stonewall），以此纪念“石墙”杰克逊将军（Gen。StonewallJackson），亦有人建议命名为萨莱纳（Salina）。但这两个名字都不适合作为聚居地的名称，因此最终菲利普·达雷尔（LordDarrellDuppa）将此地命名为凤凰城（Phoenix），意喻在废墟上重生的城市。
当时管辖凤凰城地区的亚瓦派县于1868年5月4日将该地区正式命名为凤凰城并设置了一个选区。凤凰城的第一个邮局在1868年6月15日正式开始运营，辛普森成为第一任邮监。随着城市规模的不断扩大，设置公所被提上议事日程。在1870年10月20日，居民会议决定买下一块320英亩（1.3平方公里）的土地建设公所，即现在的市中心商业区所在地。1871年2月12日，凤凰城地区从亚瓦派县中分离，设置了亚利桑那州第六个地方议会，即马里科帕县。同年，该县举行了第一次选举，汤姆·巴纳姆（TomBarnum）被选为县长。巴纳姆的两个竞争对手约翰和吉姆在选举中发生枪战，吉姆在枪战中丧生，而约翰也因而退出了选举。
1870年，大量土地被以平均48美元的价格出售。1871年，第一座教堂和商店分别开始运行。1872年9月5日，公立学校在公所的法庭内第一次开课。1873年，一所很小的学校在中央大街（CenterStreet）（现在的CentralAvenue）建成。同年11月19日，弗洛伦斯（Florence）土地管理局对凤凰城进行了土地登记；1872年2月15日，普莱斯考特（Prescott）土地管理局签发了第一份正式公告。1874年4月10日，尤里西斯·格兰特总统签署了现在凤凰城所在地区的公地持有证。整个凤凰城公所的价值为550美元，而市中心的价格为每片7到11美元。不久之后，一个电报局，十六个沙龙，四个舞厅及两座银行分别开业。
1881年时，凤凰城已经形成了最初的公所制政府，第11次地方议会通过了《凤凰城宪章》法案，决定成立一个市长-议会制政府。1881年2月25日，作为地方长官的约翰·c·弗里蒙特（JohnC。Fremont）签署了这一法案。其时凤凰城人口大约为2，500人，1881年3月3日，凤凰城第一次举行了选举。法官约翰·t·Alsap（JudgeJohnT。Alsap）以127票对107票击败了詹姆斯D。Monihon（JamesD。Monihon）当选第一任市长。1888年初，市政府迁入了位于现在市中心公交枢纽位置的新市政厅。这里也是亚利桑那地方政府1889年从普莱斯考特迁来凤凰城之后的临时办公场所。
1880年代，建设铁路成为凤凰城经济起飞的第一个契机。从此货物大量地通过铁路进入凤凰城，凤凰城也成为通达东西的商品集散地。1888年11月4日，凤凰城商会成立。
1891年铁路贯通，1911年罗斯福水坝和水库建成，该州的灌溉农业兴起；随后是附近金属矿开发。1893年，凤凰城还建设了有轨电车系统，取代了先前的马车线路。
1902年，西奥多·罗斯福总统签署了《拓殖法案》（NationalReclamationAct），允许在西部的河流上以垦殖为目的建设水坝。凤凰城居民受益于该法案，于1903年2月7日成立了盐河河水利用公会来管理水资源并发电。该机构目前仍然存在并成为盐河开发项目的一部分。1912年2月14日，在威廉·霍华德·塔夫脱总统当政时期，亚利桑那正式加入美国，凤凰城成为亚利桑那州的首府。
1913年，凤凰城的政体由市长-议会制改为议会-经理制，成为美国最早一批改革政体的城市之一。
在第二次世界大战中，凤凰城依靠军工产业，从一个物流中心迅速转型为一个新兴的工业城市。LukeField空军基地、WilliamsField空军基地、FalconField基地及Hyder的训练基地为凤凰城带来了许多新增人口。
第二次世界大战后，工业迅速发展，城市人口激增。1947年的一场大火几乎烧毁了全部有轨电车，凤凰城因此面对了一个是否应当重建电车系统或采用公共汽车的两难选择。最后凤凰城决定发展公共汽车系统，直至私人轿车成为城市交通的主要形式。
1950年代，超过100，000人居住在凤凰城，另有数千人居住在城市周边的社区。其时凤凰城大约有148英里（238公里）的建成道路及163英里（262公里）的土路。
凤凰城西部和北部及周边地区的人口在20世纪末叶和21世纪初迅速增长。
地理：凤凰城位于北纬33°31'；42“，西经112°4'；35”（33.528370°，-112.076300°）GR1。凤凰城位于亚利桑那州中部，其所在地亦被称为盐河河谷或太阳山谷。凤凰城平均海拔1，117英尺（340米），南接索诺兰（Sonoran）沙漠。
盐河自东向西横穿凤凰城，除非上游的水坝开闸放水，盐河一般几近干枯。坦佩市修建了两座橡胶坝，因而凤凰城中有了一个常年蓄水的人工湖，一般被称为坦佩湖。在上游水坝放水时，橡胶坝可以完全放气从而达到泄洪的目的。
凤凰城北部被麦克道尔（McDowell）山所包围，西部横亘着白色的坦克山，东部较远处有吉他谱（Superstition）山，南部有塞拉爱丝特雷娜（SierraEstrella）山。城内有凤凰山和南山。截至2005年，大凤凰城地区的西部和北部边界已经超过上述范围，而南部则已经与皮纳尔县相接。根据美国人口调查局的数据，凤凰城目前面积为475.1平方英里（1，230.5平方公里），其中包括474.9平方英里（1，229.9平方公里）的陆地和0.2平方英里（0.6平方公里）的水域，即0.05％的面积为水面。
凤凰城都会统计区「MetropolitanStatisticalArea（MSA）」的官方名称为凤凰城-Mesa-Scottsdale统计区，该区域为美国第十二大都会，2008年人口普查的数据为4，281，899，其中包括马里科帕县和皮纳尔县。其他MSA中的城市包括Mesa，Scottsdale，Glendale，坦佩（Tempe），钱德勒（Chandler），Gilbert及Peoria。亦包括其他小的社区，如CaveCreek，QueenCreek，Buckeye，Goodyear，FountainHills，LitchfieldPark，Anthem，SunLakes，SunCity，SunCityWest，Avondale，Surprise，ElMirage及Tolleson。Ahwatukee社区也是凤凰城的一部分，但与凤凰城其他部分被南山几乎完全分开。
与亚利桑那州其他大部分地区相同，凤凰城没有夏令时。1973年，州长：杰克。威廉姆斯（JackWilliams）向美国国会提出，因为晚上使用冰箱的频率要高于标准时间的凌晨，所以夜间能耗会增加。他同时提出，如果采用夏令时，清晨将要使用更多的照明设备，并且儿童在天亮之前上学也并不安全。亚利桑那州唯一使用夏令时的地区为北部的纳瓦霍（NavajoNation），因为使用夏令时可以使其与同族在其他州的部落同步。
气候：凤凰城气候干燥，年平均温度居全美主要城市之首，属热带沙漠气候。就世界范围而言，也只有波斯湾附近的一些城市，如沙特阿拉伯的利雅德和伊拉克的巴格达年均温度超过凤凰城。凤凰城平均每年有89天的温度超过100华氏度（38摄氏度），从六月到九月几乎全部时间都在此列。1990年6月26日，凤凰城的温度达到了122华氏度（50摄氏度），这是有气象记录以来最热的一天。夏季夜间最低气温经常超过80华氏度（27摄氏度），七月的夜间平均最低气温为83华氏度（28.3摄氏度），八月为84华氏度（28.8摄氏度）。历史上最高的最低温度为96华氏度（36摄氏度），出现在2003年7月15日。
干燥的沙漠空气使初夏的气候尚可接受，但七月前后季风带来的水汽将大大增加空气中的湿度从而使人感到闷热。大部分情况下，凤凰城的冬天比较和暖。
凤凰城平均有85％的时间可以接受日照但降雨偏少，凤凰城天港国际机场年平均总降水量为8.3英寸（210毫米）。三月降水量最大，约为1.07英寸（27毫米）；五月最小，约为0.09英寸（2毫米）。尽管全年都可能出现雷雨，但大多随着加利福尼亚湾吹来的潮湿空气，出现在七月到九月中旬。雷雨可能伴随有冰雹，甚至在极罕见的情况下伴随着龙卷风。冬天风暴从太平洋向内陆移动时可能造成暴雨，但并不常见。冬天经常有雾。
一般来说，凤凰城平均每年只有5天气温会降至0摄氏度以下。长期统计数据表明，初霜一般出现在12月15日，末霜出现在2月1日。但这些数据可能并不能完全概括整个都会的情况，气候随着不通的地形和海拔有很大变化。一般来说，城市边缘可以看到霜但是机场附近则很难见到冬霜。历史上最早的初霜出现在1946年11月3日，最晚的末霜出现在1945年4月4日。历史上凤凰城的最低温度出现在1913年1月7日，为16华氏度（-8.8摄氏度）。
凤凰城地区极少能见到雪。第一次有记录的降雪出现在1896年，此后超过0.1英寸（0.25厘米）的降雪仅出现过其次。最大的降雪出现在1937年1月20日到1月21日，降雪量达到了1到4英寸（2到10厘米），此次降雪直到四天后才完全融化。此外，1933年1月20日曾出现1英寸（2.5厘米）的降雪；1939年2月2日曾出现0.5英寸（1厘米）的降雪。最近一次比较大的降雪出现在1990年12月20日至12月21日，降雪量为0.4英寸（1厘米）。此外的降雪出现在1917年3月12日、1919年11月28日和1985年12月11日。在2007年1月27日，凤凰城大部分地区都出现了降雪，降雪范围包括Mesa及坦佩等，此次降雪导致了气温骤降20华氏度。