Värtahamnen anlades 1879–1886 efter att staden köpt upp mark i syfte att skapa en hamn för kol och annat skrymmande gods. Järnväg för gods- och persontrafik drogs fram genom Värtabanan där Värtans station invigdes 1882. Värtahamnen utvidgades och fördjupades successivt under 1900-talets början, och 1903 invigdes det närbelägna koleldade Värtaverket. Här restes också 1904 Kommunalhuset som fungerade som Tull- och hamnkontor.
Mellan 2013 och 2016 byggde Stockholms Hamnar om Värtahamnen för att lämna mark till staden för bostäder och verksamheter i området Norra Djurgårdsstaden. Det gjordes genom att bygga en ny pir på ett pålat betongdäck längre ut i vattnet och fylla igen delar av hamnbassängen. Det utbyggda området är 85 000 m² och den totala hamnytan 131 000 m². Stockholms Hamnar har även byggt en ny passagerarterminal på piren med en yta på 16 000 m². Det blev därmed fem nya kajlägen.[1][förtydliga]