Początek XIX wieku to czas, gdy w wielu europejskich miastach, głównie będących stolicami, zaczęły pojawiać się pierwsze gazownie miejskie, produkujące gaz służący początkowo głównie oświetlaniu ulic. Na ziemiach polskich, będących wówczas pod trzema zaborami, również zaczęto budować i uruchamiać gazownie. Początkowo miało to miejsce na terenie zaboru pruskiego, gdyż rozwój technologii i inicjatyw przemysłowych uzależniony był od poziomu technicznego państwa, administrującego danym obszarem Polski. Gazownie niemieckie należały zaś w tamtym czasie do najnowocześniejszych.

Stopniowo trend ten zaczął dotyczyć także obszarów kraju pod zaborem rosyjskim. W ślad za uruchomioną w 1856 roku gazownią w Warszawie, jedenaście lat później położono podwaliny pod Gazownię Miejską w Łodzi.

Uchwała Rady Miejskiej o zastąpieniu olejowych lamp rewerberowych (z metalowym lustrem odblaskowym) z marca 1867 roku znalazła swoje zwieńczenie w podpisanym w czerwcu tego samego roku kontrakcie na budowę gazowni.

Początkowo terenem budowy miał być dzisiejszy Plac Katedralny Jana Pawła II, jednak decyzję o miejscu powstania Gazowni Łódzkiej uzależniono od lokalizacji planowanego dworca Fabryczno-Łódzkiej Kolei Żelaznej, by tym sposobem ułatwić późniejszy transport węgla. Ostatecznie, na teren przedsięwzięcia wyznaczono plac miejski przy ul. Targowej.

Koncesję na oświetlanie przez 40 lat miasta Łodzi otrzymało towarzystwo William Cartwright Holmes & Co. Po tym czasie gazownia wraz z siecią rur miała przejść bezpłatnie na własność miasta.

W skład wybudowanego przez londyńską spółkę kompleksu weszły: hala do oczyszczania i schładzania gazu, budynek biurowy, wydział mechaniczny oraz komin. Miasto otrzymało gaz po raz pierwszy dwa lata po podpisaniu kontraktu na budowę - 25 czerwca 1869 roku, ulice zaś po raz pierwszy zostały oświetlone 13 lipca 1869 roku.

Wkrótce po tym, w Hamburgu, powstało Łódzkie Towarzystwo Gazowe, któremu firma londyńska sprzedała swą koncesję i przedsiębiorstwo gazowe w Łodzi. 26 czerwca 1909 roku Łódzkie Towarzystwo Gazowe odstąpiło gazownię Magistratowi m. Łodzi, po czym magistrat wydzierżawił ją tymczasowo Konsorcjum Dzierżawców, stanowiące spółkę akcyjną obywateli łódzkich. Do przedsiębiorstwa wprowadzono język i zwyczaje polskie

Dotychczas bowiem wszelka korespondencja i dokumenty wewnętrzne pisane były w języku niemieckim, posługiwano się językiem niemieckim również w stosunku do robotników, dokumenty urzędowe zaś sporządzano w języku rosyjskim. 14 kwietnia 1920 roku Gazownia Łódzka przeszła pod bezpośredni zarząd miasta.

W 1909 r. w Łodzi świeciło 2313 latarni gazowych. Przez kolejne lata Gazownię Miejską w Łodzi spotykały różne losy. Po szybkim rozwoju nastąpiła stagnacja spowodowana m.in. koniecznością rywalizacji z nowym rodzajem energii, a mianowicie energią elektryczną. Stała koncesja, gwarantująca Gazowni Łódzkiej wyłączność oświetlania ulic i placów publicznych, wygasła bowiem w roku 1908. Ponadto, I wojna światowa wprowadziła duże zakłócenia w działalności gazowni, produkcja spadła, a wysokość przedwojennej wydajności osiągnięto dopiero w roku 1922.

Na podkreślenie zasługuje fakt, iż już przed wojną przy łódzkiej gazowni działało jedyne w kraju laboratorium analiz i badań związanych z fabrykacją gazu świetlnego. Placówka ta utworzona została z inicjatywy i staraniem inż. Czesława Świerczewskiego, dyrektora gazowni w latach 1909–1920, kierowana zaś była przez inż. Aleksandra Ekerkunsta. Laboratorium spełniało zadania praktyczne i naukowe, badało m.in. wartości opałowe gazu.

Dużą wagę przywiązywano do pozyskania nowych odbiorców gazu i użytkowania go nie tylko do oświetlania. Od 1926 roku gazownia prowadziła sklep przy Piotrkowskiej 40. Sklep ten wielokrotnie reklamował się w prasie, oferując sprzedaż wszelkiego rodzaju przyborów do gazu oraz organizując pokazy gotowania, pieczenia, czy też prasowania przy użyciu gazu.

Okres dwudziestolecia międzywojennego nie był łatwym czasem dla Gazowni Łódzkiej. Po roku 1920 nastąpił regres w gazyfikacji miasta. Długość przewodów gazowych w Łodzi wynosiła zaledwie 172 km, zaś przeciętne zużycie gazu na osobę wynosiło 13,5 m³ rocznie (dla porównania, wartość dla Poznania wynosiła 100 m³ rocznie na osobę). Liczba mieszkańców przypadająca na jeden gazomierz dla Łodzi oscylowała wokół 23 osób, gdy np. w Poznaniu było to niespełna 7 osób.

W czasie okupacji hitlerowskiej zmieniły się warunki pracy, a także skład pracowników. Panował terror wobec Polaków, wielu z robotników wysłano do obozów koncentracyjnych. Pod koniec 1944 roku wiele urządzeń zdemontowano i wywieziono do Niemiec. Warto przy tym wspomnieć, iż także polscy gazownicy zaangażowani byli w działalność konspiracyjną, szczególnie trudną w łódzkich uwarunkowaniach, gdyż sporą liczbę mieszkańców stanowili w mieście Niemcy.

W okresie powojennym gazownia została rozbudowana i zmodernizowana, wprowadzono nowe technologie wytwarzania gazu generatorowego, nowy system rozdziału gazu, zamknięty obieg wodny, całkowitą mechanizację załadunku i wyładunku komór gazowych. W latach 1945–1968 zatrudnienie w gazowni wzrosło o 42% do 423 osób, sieć gazowa rozrosła się ze 188 km do 496 km, produkcja gazu wzrosła z 10 do 110 milionów m³.

W 1970 roku uruchomiono pierwsze dostawy gazu ziemnego w regionie łódzkim. Rok 1976 przyniósł zaprzestanie produkcji gazu miejskiego w Gazowni Łódzkiej, z jednoczesnym utrzymaniem dostaw gazu koksowniczego i przechodzeniem na dostawy gazu ziemnego.

Od tej pory Zakład Gazowniczy Łódź zajmował się głównie eksploatacją systemu przesyłowego gazu oraz sieci rozdzielczej wraz z przyłączami do budynków, rozprowadzaniem i sprzedażą gazu przewodowego do odbiorców.

Siedziba Zakładu w Łodzi znajduje się nadal w tym pierwotnym, historycznym miejscu – na ulicy Targowej. Zabudowania pamiętające czasy z roku 1867 zachowały się bowiem w znacznej części do dziś, nabrały jedynie blasku po przeprowadzonej w latach 2009 -2014 rewitalizacji. Odrestaurowane budynki wpisane są do Gminnej Ewidencji Zabytków Miasta Łodzi.