Mặc dù bản chất của thiết kế đô thị đã luôn song hành cùng với quy hoạch đô thị và kiến trúc công trình từ thời cổ đại, nhưng hệ thống lý thuyết học thuật của ngành này chỉ được xác nhận vào những năm 1950 ở châu Âu và Mỹ, còn những cơ sở khoa học mang tính hiện đại của nó được bắt đầu sớm hơn, từ năm 1928 với sự kiện thành lập Đại hội kiến trúc hiện đại quốc tế (CIAM - Congrès internationaux d'architecture moderne). Ví dụ, năm 1943 “Hiến chương Athens”, đã được công bố, trong đó có nhiều mục đề cập tới các vấn đề cơ bản của thiết kế đô thị hiện đại như khu vực lịch sử, mật độ xây dựng, không gian mở, chiều cao công trình… Nhiều ý tưởng mới của CIAM đã không thể áp dụng trong thực tiễn bởi Thế chiến II, nhưng âm hưởng của nó đã lan tỏa toàn thế giới.
Sau Thế chiến II, châu Âu bắt đầu cuộc tái thiết. Lúc này, có hai quan điểm đối lập nhau. Quan điểm chính thống và phổ biến là xây mới hoàn toàn đô thị theo kiểu Hiện đại cũng như dựa theo các nguyên tắc mà CIAM đã đưa ra. Bên cạnh đó là quan điểm bảo tồn các khu vực cũ đồng thời xây mới thích ứng với cái cũ. Chính quan điểm này dần hình thành ngành thiết kế đô thị hiện đại khởi phát từ châu Âu với tên gọi “projet urbain”.
Bên kia bờ Đại Tây Dương, Hoa Kỳ dần dần thay thế Châu Âu trở thành trung tâm học thuật của chuyên ngành thiết kế đô thị. Những học giả Hoa Kỳ, dù tiếp thu những tiến bộ của quy hoạch đô thị hiện đại từ châu Âu, nhưng cũng đồng thời phê phán không gian đô thị hiện đại mang tính duy lý. Họ đề cao những giá trị như tính cá thể, bản sắc, lịch sử, đa dạng. Họ cũng chuyển hướng nghiên cứu, không chú trọng quy hoạch toàn đô thị, mà quan tâm đến những dự án, những nơi chốn cụ thể như một không gian công cộng, một góc phố. Họ cho rằng kiến thức về đô thị học cần được thu thập thông qua việc quan sát hoạt động và phản ứng của người dân trong các nơi chốn đô thị cụ thể. Ý tưởng của họ là phải tạo ra những không gian hữu cơ, thân thiện, có thể đi bộ, và đa dạng công năng. Họ đặc biệt nhấn mạnh việc phải hiểu được mối quan hệ mật thiết giữa những hình thái đô thị và các yếu tố kinh tế, văn hóa xã hội, tự nhiên đã tạo nên chúng. Họ tập trung vào phân tích những yếu tố cụ thể của đô thị như độ lớn của tòa nhà, chiều rộng của đường, cách tổ chức không gian công cộng. Bằng việc chú tâm vào quy mô nhỏ như khu ở, họ hướng sự quan tâm của các nhà quy hoạch vào những cảm xúc cá nhân của người dân đô thị. Trên cơ sở đó, họ phát triển phương pháp quy hoạch đô thị từ dưới lên. Những tác giả tác phẩm kinh điển lần lượt xuất hiện ở nước Mỹ như Kevin Lynch với “Hình ảnh đô thị”, Jane Jacob với “Cái chết và sự sống của các đô thị nước Mỹ”, Christopher Alexander với “Một ngôn ngữ kiểu mẫu”… Ý thức xác lập ngành học cùng với cơ sở lý thuyết, phương pháp thực hành hầu hết được soạn bởi các tác giả Hoa Kỳ, mà một trong những văn bản có tham vọng trong việc xác định ngành học là “Hướng tới một tuyên ngôn thiết kế đô thị” (1987) của Allan Jacobs và Donald Appleyard. Nhưng sự kiện đáng kể nhất cho việc thiết lập cộng đồng các nhà thiết kế đô thị cũng như khởi phát các các ý tưởng, xu thế mới chính là sự ra đời của Đại hội Đô thị mới (CNU - Congress for New Urbanism). Sau khi CIAM kết thúc sứ mệnh của mình (1959) thì phải đợi tới hơn ba thập kỷ sau mới có một mô hình đại hội tương đương của các nhà thiết kế đô thị, các kiến trúc sư. Từ đại hội lần thứ nhất (1993) đến nay CNU vẫn duy trì nguyên lý cốt lõi của mình, được ghi trong hiến chương: “phục hồi cái hiện thể của trung tâm đô thị trong sự gắn kết với các khu vực đô thị khác, tái cấu trúc các vùng ngoại ô thành những cộng đồng láng giềng hấp dẫn, bảo tồn môi trường sinh thái và các công trình di sản”.
Hiện nay, thiết kế đô thị là một lĩnh vực rất hấp dẫn các nhà nghiên cứu trẻ bởi tính mới, cấp thiết, đang tự do phát triển và chưa bị rơi vào những quy tắc hệ thống cứng nhắc như nhiều ngành học thuật khác. Các lý thuyết mới đang xuất hiện nhiều hơn, các hội nghề nghiệp được thành lập đông hơn, các trường đại học mở ngành thiết kế đô thị ngày một nhiều thêm. Có lẽ, trong các chuyên ngành có liên quan đến kiến trúc - xây dựng thì thiết kế đô thị đang ở giai đoạn bùng bổ và có nhiều cơ hội dấn thân nhất. Dù vậy, nhìn tổng thể trên toàn thế giới, thiết kế đô thị đương đại đang tập trung nghiên cứu và giải quyết các vấn đề sau:
- Kiến tạo nơi chốn (placemaking): là một cách tiếp cận quy hoạch, quản lý, thiết kế các không gian công cộng trở thành những nơi chốn thành công. Kiến tạo nơi chốn sử dụng các nguồn lực vật chất, cảm hứng và tiềm năng của cộng đồng địa phương để tạo ra không gian công cộng thúc đẩy sức khỏe và hạnh phúc của con người.
- Thương hiệu đô thị (city branding): là quá trình truyền thông các phẩm chất đặc sắc của đô thị đến thị trường chung các đô thị toàn cầu nhằm thu hút các nguồn lực tài chính và con người từ khắp thế giới.
- Tộc cảnh (ethnoscapes): là cách tiếp cận thiết kế đô thị theo hướng khám phá các yếu tố lịch sử, dân tộc, ngôn ngữ, văn hóa, chính trị của toàn thể đô thị và mỗi địa điểm trong đô thị.
- Đô thị thông minh (smart city): là xu hướng sử dụng công nghệ kỹ thuật cao thu thập và xử lý các dữ liệu khác nhau để quản lý tài sản và tài nguyên đô thị một cách hiệu quả. Dữ liệu bao gồm con người, hệ thống giao thông, mạng lưới điện, mạng lưới cấp nước, chất thải, cảnh báo thời tiết cực đoan, an ninh, thực thi pháp luật, trường học, thư viện, bệnh viện và các dịch vụ công cộng khác.
- Đô thị sinh thái (sustainable city, ecocity): là đô thị được thiết kế có tính đến tác động xã hội, kinh tế, môi trường, đảm bảo môi trường sống bền vững cho người dân hiện tại mà không ảnh hưởng xấu đến khả năng của các thế hệ tương lai.
Mặc dù một số kiến thức liên quan tới “городское проектирование” (thuật ngữ tiếng Nga gần tương đương với “thiết kế đô thị”) đã được các kiến trúc sư học tập và tu nghiệp từ khối các nước XHCN mang về Việt Nam trước 1986, nhưng những khái niệm nguyên gốc của “urban design” và “projet urbain” chỉ thực sự xâm nhập vào Việt Nam sau khi Đổi mới, tức cuối những năm 1980 đầu 1990. Thoạt tiên, là những cuốn sách, bài báo dịch thuật và những hội thảo, seminar với các diễn giả được mời từ các nước phương Tây. Ngay sau đó, giới kiến trúc sư Việt Nam đã nhanh chóng nghiên cứu ngành học mới này cả chiều rộng và chiều sâu, cũng như đang dần luật hóa, tiêu chuẩn hóa nhiều ý tưởng để áp dụng trong thực hành. Các vấn đề được tập trung nghiên cứu hiện nay bao gồm: bảo tồn di sản đô thị, hình ảnh đô thị, hình thái học đô thị, nơi chốn đô thị, đô thị sinh thái, đô thị thông minh…
