Los precedentes de Radio Barcelona se pueden encontrar en las primeras pruebas de carácter experimental, como la emisora de radio de corto alcance que construyó Josep Comas i Solà, director del observatorio Fabra. Aunque tal ensayo no tuvo inmediata continuidad, igualmente constituyó una de las primeras manifestaciones radiofónicas en España. Otro ejemplo fueron las pruebas de transmisión (telegrafía sin hilos o TSH) que en 1918 el ingeniero Antonio Castilla efectuó entre un buque anclado en el puerto de Barcelona y otro que iba rumbo hacia Mallorca. Un Real Decreto del 27 de febrero de 1923 creó la Ley de Radio, la cual diferenciaba entre los servicios de radiodifusión y los radiotelegráficos, destacando además el carácter de servicio público de la radiodifusión aunque bajo monopolio del Estado, la principal responsable de explotar directamente o por medio de concesión a particulares las emisoras de radio de nueva creación.
En Barcelona los primeros grupos de radioaficionados, principalmente industriales y comerciantes, se reunían en el número 200 de la calle de València con el propósito de crear una entidad cultural que pusiera en marcha una emisora de radiodifusión. Allí se hallaba la sede de la primera publicación especializada en el tema, la revista Radiosola, dirigida por José María de Guillén García. Este ingeniero fue quien logró llevar a Barcelona tres vehículos Panhard-Levassor que transportaban una estación radioeléctrica móvil. El 22 de septiembre de 1923 efectuó una primera prueba radiofónica ante la explanada de la Exposición Internacional del Mueble, en Montjuïc, donde luego se construyó la fuente mágica de Carles Buïgas. Allí estaban presenten los Auto Radio bajo el patrocinio de la revista Je sais tout y la emisora parisiense Radiola. El transmisor fue instalado junto al túnel del teatro Griego. En el acontecimiento se congregaron 25000 personas. La retransmisión se efectuó a una distancia de unos 300 metros y consistió en la actuación de una orquesta de jazz. La experiencia se repitió dos veces en el mismo día. Al día siguiente, por la noche, en el Palau de la Música Catalana, ante el alcalde de Barcelona y el gobernador civil se procedió a hacer una nueva retransmisión musical, previa conferencia del francés Maurice Gouineau sobre los orígenes de la radio y la posterior proyección de una película sobre el tema.
Tras el éxito de las primeras experiencias radiofónicas, José María de Guillén García planteó la idea de crear una nueva emisora de radio. En diciembre de 1923 congregó en la sede del número 200 de la calle de València a varias personalidades barcelonesas para plantear el tema, en cuya reunión se aprobó favorablemente llevar adelante el proyecto. Finalmente, el 19 de febrero de 1924 fundaron la Asociación Nacional de Radiodifusión, inicialmente integrada por la Sociedad Anglo Española de Electricidad, la Sociedad Ibérica de Construcciones Eléctricas, J. Ganzer, Industrias Radio Eléctricas, J. López Aznar, Teléfonos Bell S.A., Albiñá, Esteva-Marata, Eduard Rifà i Anglada, Exclusivas Lot, Hellesens, Viuda y Sobrinos de Prado, Louis Gaumont, P. Pujol, Pathé Explotación y Eduard Solà i Guardiola (gerente de Radiosola). La primera junta directiva estaba formada por José María de Guillén García (presidente), Royston Saint Noble (vicepresidente e hijo del introductor del TSH en España) y Enrique Huete (tesorero). Desde la nueva entidad se solicitó la obtención de una licencia de emisora de radio, presentada a la Dirección General de Telégrafos. Como director técnico figuraba el ingeniero de telecomunicaciones Joaquín Sánchez-Cordovés.
Bajo el régimen del general Miguel Primo de Rivera, el 24 de junio de 1924 se promulgó un nuevo Reglamento para la regulación de las emisoras de radio en España. De este modo, quedó autorizado legalmente la creación de emisoras de 8 Kw. en longitud de onda de 300-400 metros o 460-500 metros; se obligó a las emisoras a transmitir los boletines de interés público; se permitió la inserción de 5 minutos de publicidad por cada hora de emisión; creó un Registro Oficial de emisoras; y reconocía la libertad de los radioaficionados y empresas para instalar emisoras de radio, renunciado el Estado a constituir, de momento, una cadena de radio que pudiera actuar en régimen de monopolio o mixto con la radiodifusión privada.
En virtud del nuevo Reglamento, la Dirección General de Comunicaciones concedió la primera licencia de radio el 14 de julio de 1924, permitiendo la ejecución de la instalación de la emisora. La autorización para el inicio oficial de las emisiones se decretó el 12 de noviembre siguiente. Así fue como nació Radio Barcelona, asignándole la referencia EAJ-1 (códigos referentes a España (E), telegrafía sin hilos (AJ) y primera emisora autorizada (1). La emisora fue adquirida a la Western Electric Company.
Previamente a la primera emisión se realizaron unas pruebas que fueron captadas por los radioaficionados tanto españoles como franceses. La antena (a 62 metros del nivel del suelo), los estudios y la administración se hallaban en la azotea y en varias habitaciones del hotel Colón, en la plaza de Catalunya. Para cubrir los gastos de alquiler y de mantenimiento, se creó una inscripción de socios protectores con una cuota mínima de 3 pesetas. El 14 de noviembre de 1924, a las 18:30h. de la tarde se procedió a la inauguración oficial. Una empleada, Maria Sabater, fue la primera en hablar por el micrófono, siendo la primera voz que escucharon los radioyentes. Sus palabras fueron: "La estación radio difusora EAJ-1 de emisiones Radio Barcelona". Tras ella habló el locutor Rafael Caño y luego el alcalde de Barcelona y barón de Viver, Darío Romeu Freixa. Posteriormente se emitieron diferentes discursos de las autoridades y un concierto a cargo del Cuarteto Torné, con la participación de la soprano Pujol y la cupletista Escuté. Concretamente la pieza musical que abrió la programación fue Granada, de Isaac Albéniz.
Desde entonces, Radio Barcelona pasó a emitirse diariamente entre las 18:00h. de la tarde y las 23:00h. de la noche, pudiéndose escuchar en varios países europeos, desde donde los programas de la emisora eran muy bien valorados tanto por su calidad técnica como por la validez de sus contenidos. La música era en directo, siendo el Cuarteto Torné el grupo más habitual, si bien a veces participaba la Orquestina Vall. En el aspecto cultural y didáctico, el antes citado Josep Comas i Solà ocupaba las tertulias astronómicas y el doctor Domènech i Mas ofrecía clases de esperanto. Ello se ofreció a partir de 1925. El 7 de enero de ese mismo año se efectuaron las primeras retransmisiones de ópera en directo, desde el teatro del Liceu.
La emisora disponía de una plantilla de 30 trabajadores, tenía problemas económicos y por ello buscó inversores, optando por asociarse el 10 de febrero de 1926 con Unión Radio. Diez días después trasladó sus estudios al número 6 de la calle de Casp (en el edificio del teatro Tívoli). En ese mismo mes, debido a la insuficiencia de alcance de la antena del hotel Colón, se instaló un nuevo receptor mucho más potente en la cumbre del Tibidabo. El 3 de abril siguiente se realizó la primera retransmisión en la calle, siendo concretamente un concierto de Caramelles en la plaza de Sant Jaume, interpretada por la Banda Municipal y dirigida por Joan Lamote de Grignon. El 2 de agosto siguiente, el meteorólogo Eduard Fontseré emitió la primera carta meteorológica. El 10 de noviembre siguiente retransmitió por primera vez en la historia de la radiodifusión española un programa en directo, algo que poco después pasó a ser habitual y una de las claves del éxito de la emisora.
Durante aquellos años el locutor que más destacó y mayor audiencia tuvo por su carisma fue sin duda Josep Torres Vilalta, conocido como Toresky, el cual ofrecía programación infantil, narraciones y exhibiciones de ventriloquia. Le acompañaba un personaje al que le daba vida: Miliu. Fue, además, uno de los responsables de incorporar en la radio los programas de participación, especialmente campañas benéficas para niños enfermos y familias necesitadas, consiguiendo recaudar grandes sumas de dinero y miles de juguetes. De ahí que fuese tan querido.
En 1929 Unión Radio terminó por comprar a Radio Barcelona, de modo que la emisora pasó a denominarse Unión Radio Barcelona, ampliando a su vez la potencia. A partir de 1931 amplió la oferta radiofónica con un nuevo horario de emisión, de 7:30h. a 8:30h., de 11:00h. a 17:30h. y de 20:00h. a 23:00h. El año 1934 fue especialmente conflictivo. El Plan Nacional de Radiodifusión, a pesar de su aprobación, no consigue su efectiva implantación por culpa de las circunstancias políticas. El 7 de septiembre de ese mismo año la Generalitat de Catalunya recibió del Estado la transferencia de las competencias en materia de radiodifusión. En ese momento empezaron las emisiones en lengua catalana. Sin embargo, se generó una rivalidad entre Ràdio Associació de Catalunya (RAC) y Unión Radio Barcelona, la cual fue acusada por parte del gobierno nacionalista catalán de estar dirigida desde Madrid.
Al estallar la Guerra Civil, el Departament de Cultura de la Generalitat incautó la emisora, pasando a emitir también en onda corta (7030 SW). En 1937 falleció Toresky, cuya muerte fue muy sentida, motivo por el cual tuvo un funeral multitudinario. A partir de 1939, el régimen franquista impuso sus condiciones, entre ellas la obligatoriedad de la censura y la prohibición de emitir en lengua catalana. Unión radio Barcelona pasó a llamarse durante unos meses Radio España de Barcelona 1, aunque poco después logró recuperar su denominación original de Radio Barcelona. Provisionalmente, habiendo en la directiva personal del nuevo régimen, las instalaciones técnicas, el material grabado y los archivos, entre otras cosas, fueron trasladados a unas oficinas cercanas a la llamada plaza de Calvo Sotelo (actual Francesc Macià). Lamentablemente, en el traslado se perdieron muchos documentos gráficos y sonoros de gran valor histórico.
Paralelamente, Unión Radio, a la cual pertenecía Radio Barcelona, se convirtió en la Sociedad Española de Radiodifusión (SER), convirtiéndose así en la cadena comercial de radio más poderosa de España. Durante los años de posguerra, la emisora barcelonesa alcanzó unos índices de audiencia muy notables y superiores en comparación con la etapa anterior. En 1944 ya contaba con 75000W. de potencia. El periodo comprendido entre 1945 y 1960 supuso la aparición de un nuevo concepto de radio, con la emisión de programas especiales dirigidos a la mujer (consultorios sentimentales), radioteatro, concursos, programas musicales y seriales de gran éxito. En octubre de 1950 tuvo mucha popularidad el personaje de Pau Pi, en un programa benéfico creado por el locutor Enric Casademont, con la participación de la actriz y locutora Pilar Montero. Posteriormente ambos fueron sustituidos por Miguel Ángel Cosp y Glòria Roig. Fue entonces cuando justo en el hall de la entrada de la calle de Casp se instaló la famosa hucha gigante en forma de vaca para que quien lo deseara hiciese sus donativos.
En 1954, Radio Barcelona creó los Premios Onda, unos galardones entregados anualmente a los profesionales de radio, televisión, cine y música. El 14 de noviembre del citado año tuvo lugar la primera ceremonia, con motivo del 30 aniversario de la emisora barcelonesa. Dos años después se ampliaron a la categoría de premios internacionales. A partir de 1958 las emisiones pasaron a realizarse a través de la frecuencia modulada (FM).
Durante las décadas de los años cincuenta y sesenta destacaron locutores como Armando Blanch, Mario Beut, Rosa Caballé, Isabel Monasterio, Carmen Illescas, Dámaso García, Luis Gasulla, Encarna Sánchez, Cecilia A. Mantua, Cesar Ojinaga e Isidro Solà, entre otros.
El 25 de septiembre de 1962, con motivo de las inundaciones acaecidas en las comarcas vallesanas traducidas en 815 víctimas mortales, Radio Barcelona desarrolló un papel decisivo. El locutor de radio y periodista Joaquín Soler Serrano, al día siguiente de la tragedia, realizó un programa especial que logró recaudar 26 millones de pesetas para los damnificados, además de todo tipo de materiales como dinero, mantas, tiendas de campaña, medicamentos y alimentos, llegándose a formar colas de hasta 10000 personas que esperaban en la puerta de la radio para hacer sus donativos.
En 1963 se creó el programa Radioscope, de Salvador Escamilla, desde donde se podían escuchar canciones de varios miembros pertenecientes a la Nova Cançó. Se emitía en lengua catalana a pesar de los vetos, pero igualmente se consiguió hacerlo en dicha lengua.
A partir de la década de los setenta, y ante la competencia de la televisión, Radio Barcelona se actualizó para evitar la pérdida de oyentes. Surgieron nuevos programas más ágiles, directos y sofisticados, a la vez que nació un nuevo concepto de entender la radio para la conquistar al público. Surgen nuevos locutores como Mari Cruz Hernández, Castelló Rovira, Àngel Casas y Armando Blanch. En 1974 Radio Barcelona consiguió emitir un programa en lengua catalana de manera oficial y permitida: Dietari, realizado por Alfons Quintàs, con gran éxito de difusión y crítica.
En septiembre de 1976 emitió el primer partido de fútbol en lengua catalana. Fue un F.C.Barcelona-Las Palmas retransmitido por el locutor Joaquim Maria Puyal. El día 11 del mismo mes, la emisora retransmitió desde Sant Boi de Llobregat la primera Diada Nacional de Catalunya tras la muerte de Franco.
Entre las décadas de los años setenta al noventa pasaron famosos locutores como por ejemplo Pepe Iglesias "El Zorro", Joaquín Prat, Maruja Torres, Jaume Figueras, Isabel Gemio, Inés Ballester, Fermín Bocos, Manuel Campo Vidal, Constantino Romero, Jordi González, Jordi Hurtado, Concha García Campoy, Josep Cuní, Ferran Martínez, Fernandisco y Ramon Pellicer.
En 1991 inició las emisiones por la frecuencia modulada, inicialmente con el nombre de Radio Barcelona 2, utilizando la frecuencia que pertenecía a Radio Trafic (96.9 FM). En 1994, con motivo de la conmemoración de su 70 aniversario, Radio Barcelona cedió a la Biblioteca de Catalunya su discoteca de discos de 78, 33 y 45 r.p.m. y el archivo de cintas magnetofónicas (Archimag) con un amplio conjunto de programas y grabaciones propias.
Actualmente, Radio Barcelona produce dos programas que se emiten para toda la Cadena SER: La ventana, dirigido y presentado por Gemma Nierga y Si amanece nos vamos, de Roberto Sánchez.