Jusqu’à son intégration complète à l’enceinte de Thiers en 1860, le 16ème arrondissement était constitué de plusieurs villages autonomes à l’extérieur de Paris. Seule la partie à l’est de l’avenue Kléber actuelle était incluse dans l’enceinte des Fermiers Généraux au 18ème siècle. Terrain de chasse des rois de France, la forêt de Rouvray recouvrait une large partie de l’ouest parisien en incluant le bois de Boulogne mais aussi les actuels forêts de Montmorency, de Saint-Germain-en-Laye, le bois de Chaville et le bois de Meudon. Au 7ème siècle, l’évêque du Mans possédait un domaine dans les limites de l’arrondissement actuel avec des vignes et un village du nom de Nimio qui fut transmis par la suite au diocèse de Paris.
Les habitants de ce village d’origine se séparèrent pour former au cours des siècles 3 villages distincts. A la limite du 8ème arrondissement, le village de Chaillot, le plus proche de Paris là où une partie de la forêt avait été abattue, devint officiellement un faubourg de Paris (faubourg de la Conférence) en 1702 avant d’être intégré à l’enceinte des Fermiers Généraux. Le village de Passy était composé du château de Boulainvilliers édifié en 1381 et de la plaine de Passy. Enfin le village d’Auteuil était un lieu de tranquillité où les moines entretenaient les terres et les vignobles. Ce village attira de nombreux écrivains et poètes de renoms : Boileau et Molière puis Racine, La Fontaine, Lully, La Bruyère… L’existence de sources thermales participa au développement de Passy et Auteuil.
L’intégration de ces villages à Paris en 1860 se double de la métamorphose urbanistique lancée par le préfet Haussmann sous Napoléon III. Les grandes avenues sont élargies à l’image de l’actuelle avenue Victor-Hugo ou de l’actuelle avenue Kléber. Faisant face au 15ème, Auteuil est désenclavé avec l’ouverture de l’avenue Mozart, pour être relié au village Passy, et de la rue Michel-Ange, pour être relié à la porte de Saint-Cloud. Petit à petit, les hôtels particuliers et immeubles de très haut standing habités par la grande bourgeoisie et l’aristocratie couvrent ses plus belles avenues.
Le bois de Boulogne est rattaché à cet arrondissement en 1929. A la fin du 19ème siècle, l’émergence de l’Art nouveau va façonner de nombreux immeubles et villas avec en particulier le Castel Béranger grâce à l’architecte Hector Guimard. Par la suite, le mouvement moderne influence les esprits et le palais de Tokyo est alors consacré à cet Art en 1932. L’exposition universelle de 1937 voit la construction du palais de Chaillot et structure la place du Trocadéro. Aujourd’hui, le 16ème arrondissement est devenu l’un des épicentres de la vie culturelle avec de nombreux musées et événements dédiés. Ouvert au public en 2014 dans le jardin d’acclimatation, la Fondation LVMH est consacrée à l’art contemporain.