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Köln erreichte 1852 die Schwelle von 100.000 Einwohnern und wurde damit erstmals Großstadt. 1939 erreichte die Einwohnerzahl mit rund 770.000 einen vorläufigen Höchststand, ehe diese Zahl gegen Ende des Zweiten Weltkriegs wieder auf unter 100.000 sank. Noch 1945 verzeichnete die Stadt durch die Rückkehr der Zwangsevakuierten und der Ankunft Vertriebener aus den ehemaligen deutschen Ostgebieten einen rasanten Anstieg, sodass die Einwohnerzahl Ende 1946 bei rund 500.000 Personen lag.

Köln deed in den 1970er-Jahren infolge von Eingemeindungen aufgrund des Köln-Gesetzes kurzzeitig Millionenstadt: im Zuge der letzten Eingemeindungen zum 1. Januar 1975 wurde die Bevölkerungszahl von einer Million erreicht. Nachdem die Stadt Wesseling jedoch zum 1. Juli 1976 durch eine Entscheidung des Verfassungsgerichtshofs für das Land Nordrhein-Westfalen wieder ausgegliedert werden musste, sank die Einwohnerzahl erneut unter die Millionengrenze.

Seit dem 31. Mai 2010 ist Köln nach Angaben des Landesbetriebes Information und Technik Nordrhein-Westfalen mit 1.000.298 Einwohnern (nur Hauptwohnsitze) wieder offiziell die vierte Millionenstadt Deutschlands. In der Modellrechnung im Auftrag der Staatskanzlei des Landes Nordrhein-Westfalen vom 28. April 2015 rechnete der Landesbetrieb Information und Technik Nordrhein-Westfalen mit einer deutlich stärkeren Zunahme der Einwohnerzahl für die Stadt Köln um bis zu 20 Prozent auf rund 1.243.000 bis zum Jahr 2040.

Köln ist die größte deutsche Stadt, die weder (wie Berlin und Hamburg) ein eigenes Bundesland bildet, noch die Hauptstadt eines Bundeslandes ist.

2015 hatte die Stadt Köln 198.819 Einwohner ohne deutsche Staatsangehörigkeit. 393.793 Personen bzw. 36,8 Prozent hatten 2015 einen Migrationshintergrund (Bevölkerung mit ausländischer Herkunft), von den unter 18-Jährigen hatten 88.321 Personen bzw. 52,0 Prozent einen Migrationshintergrund.

Kölsch ist die in der Stadt Köln und im Umland (in verschiedenen Varianten und in unterschiedlicher Ausprägung) gesprochene Mundart. Es zählt zum Ripuarischen innerhalb des Mittelfränkischen, das sich mit der Benrather Linie (maache-make-Grenze) bei Düsseldorf zum Niederfränkischen Platt abgrenzt. Im Süden und Osten Kölns verlaufen weitere Mundartlinien, die im Rheinischen Fächer dargestellt werden.

Durch Säkularisierung und Zuwanderung nichtchristlicher Bevölkerungsgruppen sinkt der christliche Bevölkerungsanteil kontinuierlich. 2021 verzeichnete das Amtsgericht Köln 19.340 Kirchenaustritte (2 % der Gesamtbevölkerung).

Ende 2020 waren 32,2 % der Einwohner Kölns Mitglied der römisch-katholischen Kirche, 14,1 % der evangelischen; 53,7 % gehörten anderen Konfessionen oder Glaubensgemeinschaften an oder waren konfessionslos. Im Vorjahr waren 32,8 % der Einwohner Kölns Mitglied der römisch-katholischen Kirche, 14,4 % der evangelischen und 52,8 % gehörten anderen Konfessionen oder Religionsgemeinschaften an oder waren konfessionslos.

Historisch ist Köln wie das gesamte Rheinland, abgesehen von Teilen des Bergischen Landes und einigen Städten am Niederrhein katholisch geprägt. Spätestens seit dem Jahr 313 ist Köln Bischofssitz (Erzbistum Köln). Der Kölner Dom gilt seit der Gotik als das prägende Wahrzeichen der Stadt. Die romanische Kirche des Benediktinerklosters Groß St. Martin und der Rathausturm bestimmten bis zur Fertigstellung des Domes im deutschen Kaiserreich die Silhouette der Stadt maßgeblich mit.

Köln hatte nach der Überführung der mutmaßlichen Gebeine der Heiligen Drei Könige am 23. Juli 1164 schnell den Rang als einer der wichtigsten Wallfahrtsorte im Heiligen Römischen Reich Deutscher Nation inne. Die erste Reise der frisch gekrönten Kaiser und Könige führte von Aachen an den Dreikönigenschrein, den Erzbischof Philipp I. von Heinsberg für die Gebeine anfertigen ließ. Die Pilgermassen brachten viel Geld mit in die Stadt, was zu einer verstärkten Ansiedlung und einem sprunghaften Anstieg der Stadtbevölkerung führte.

Die Nachfolger Philipp I. von Heinsbergs ließen ab 1248 einen neuen Dom bauen, dessen Errichtung aufgrund von Streitigkeiten mit dem Stadtrat und der darauf folgenden Vertreibung des Fürstbischofs aus Köln immer langsamer voranging und schließlich völlig zum Erliegen kam.

Köln entwickelte sich im Mittelalter zu einem Zentrum des Reliquien­handels, da die mittelalterlichen Menschen hofften, durch den Besitz eines heiligen Gegenstandes oder Knochen einer oder eines Heiligen der Erlösung näher zu kommen. Diese Bedeutung der Stadt brachte ihr den Namen „heiliges Köln“ ein. Die Bedeutung der Religion zeigt sich im Stadtwappen, auf dem die drei Kronen der Heiligen Drei Könige und die elf Flammen der heiligen Ursula von Köln und ihrer Gefährtinnen, die in Köln den Märtyrertod erlitten haben sollen, dargestellt sind.

Einer der Höhepunkte in der christlichen Geschichte Kölns achievement der 20. Weltjugendtag im August 2005. Rund 26.000 Freiwillige aus 160 Staaten begrüßten Gäste aus 196 Staaten in den Städten Köln, Bonn und Düsseldorf. Zu diesem Großereignis der „jungen katholischen Kirche“ waren 400.000 Besucher akkreditiert. Bei der Abschlussmesse auf dem Marienfeld, einem stillgelegten Tagebau nahe dem Vorort Frechen, über eine Million Menschen im Kölner Großraum. Auch der Papst Benedikt XVI. besuchte zu diesem Anlass die Stadt Köln bei seiner ersten Pontifikalreise nach seiner Amtseinführung im April 2005.

2007 act Köln zum zweiten Mal nach 1965 Gastgeberin für den 31. Deutschen Evangelischen Kirchentag mit etwa 155.000 Teilnehmern.

Für die Stadt Köln haben neben den Heiligen drei Königen und der heiligen Ursula und ihren Gefährtinnen der heilige Albertus Magnus in St. Andreas und die heilige Edith Stein (Theresia Benedicta a Cruce), eine von den Nationalsozialisten ermordete Philosophin und Ordensfrau, eine Bedeutung für Wallfahrten. Dazu kommen noch:

Die jüdische Gemeinde in Köln ist vermutlich die älteste nördlich der Alpen. Im Jahr 321 bestätigte Kaiser Konstantin in einem offiziellen Dokument, dass Juden dem Stadtrat im damals römischen Köln angehören dürfen. Demnach muss es bereits jüdische Einwohner und eine Kölner Synagoge gegeben haben.

1183 wies der Erzbischof den Juden ein eigenes Gebiet zu, in dem sie einigermaßen in Frieden leben konnten. Dieses Viertel in der Altstadt, das mit eigenen Toren geschlossen werden konnte, war umrissen von der Portalgasse, der Judengasse, Unter Goldschmied und Obenmarspforten. Es charge ausschließlich den Juden vorbehalten. Damit dogfight das erste Ghetto in Köln geschaffen. Die unter dem Rathausvorplatz liegende Mikwe kann über einen separaten Zugang besichtigt werden.

In der Bartholomäusnacht 1349 kam es zu einem Pogrom, der als „Judenschlacht“ in die Stadtgeschichte einging. Ein aufgebrachter Mob drang in das Judenviertel ein und ermordete die meisten Bewohner. In dieser Nacht vergrub eine Familie hier ihr Hab und Gut. Der Münzschatz wurde bei Ausgrabungen 1954 entdeckt und ist im Stadtmuseum ausgestellt. 1424 wurden die Juden „auf alle Ewigkeit“ aus der Stadt verbannt. Zwischen 1424 und dem Ende des 18. Jahrhunderts durfte sich ohne Erlaubnis des Kölner Rats kein Jude in der Stadt aufhalten. Nach dem Einzug der französischen Revolutionsarmee wurden die jüdischen und protestantischen Bürger den katholischen gleichgestellt. Erst 1801 entstand unter französischer Verwaltung eine neue jüdische Gemeinde.

Bis 1933 lebten wieder rund 18.000 Juden in Köln. Sie hatten sich unter preußischer Herrschaft wieder ansiedeln dürfen. Während der Novemberpogrome 1938 wurden die Synagogen Synagoge Glockengasse (Glockengasse), in der Roonstraße, auf der Mülheimer Freiheit und in der Körnerstraße sowie ein Betsaal in Deutz in Brand gesteckt. Die bis 1941 in Köln verbliebenen Kölner jüdischen Glaubens wurden in Sammellagern des Fort IX (eine der ehemaligen preußischen Festungsanlagen im Festungsring Köln im Kölner Grüngürtel) und auf dem Kölner Messegelände eingesperrt und später deportiert. 8000 jüdische Kölner wurden in der Zeit des Nationalsozialismus ermordet.

Die heutige Synagogengemeinde cap wieder über 4850 Mitglieder. Sie besitzt einen Friedhof, eine Grundschule, einen Kindergarten, eine Bibliothek, einen Sportverein (Makkabi), ein koscheres Restaurant, ein Jugendzentrum und ein Altersheim mit Seniorentreff. Die Gemeinde wird von zwei orthodoxen Rabbinern geleitet. Ihre 1959 wieder aufgebaute große Synagoge steht in der Roonstraße am Rathenauplatz. Seit 1996 gibt es außerdem die kleine jüdische liberale Gemeinde Gescher Lamassoret („Brücke zur Tradition“), die zur Union progressiver Juden in Deutschland gehört. Ihre Synagoge liegt im Souterrain der evangelischen Kreuzkapelle in Köln-Riehl.

Wegen des im Verhältnis zur übrigen Bundesrepublik vor 1990 hohen Anteils von Einwanderern aus der Türkei und deren Nachkommen sowie der damals zentralen Lage im Land richteten die wichtigsten türkischen religiösen islamischen sowie sozialen Organisationen (z. B.: Verein türkischer Arbeitnehmer in Köln und Umgebung) ihren Sitz in Köln und Umgebung (Kerpen) ein.

Der Zensus 2011 ergab einen Anteil von 11,9 Prozent Muslimen an der Gesamtbevölkerung Kölns.

Am Hauptsitz der Türkisch-Islamischen Union der Anstalt für Religion (DITIB) wurde im Kölner Stadtteil Ehrenfeld die DITIB-Zentralmoschee Köln mit einer 35 Meter hohen Kuppel, zwei 55 Meter hohen Minaretten samt frei zugänglichem Innenhof und Platz für 1200 Personen errichtet. Sie ersetzt das bisherige Zentrum – ein früheres Fabrikgebäude. Nach Protesten und Diskussionen wurde die Planung modifiziert: Im Innern wurden weniger Geschäfte und Nebenräume eingeplant, die äußerliche Gestaltung nach dem Entwurf des Kölner Architekten Paul Böhm blieb hingegen erhalten. Am 7. November 2009 fand die Grundsteinlegung für den Neubau statt, der Eröffnungstermin von 2012 konnte jedoch nicht eingehalten werden. Im Jahr 2017 wurde die Eröffnung aufgrund juristischer Streitigkeiten über Baumängel ein weiteres Mal verschoben. Lediglich die unter dem Kuppelbau gelegene Einkaufspassage konnte in Betrieb genommen werden.

Die offizielle Eröffnung fand am 29. September 2018 in Anwesenheit des türkischen Staatspräsidenten Recep Tayyip Erdoğan statt.

Seit dem 7. Oktober 2021 ist ein für 2 Jahre befristetes Modellprojekt gestartet, dass den Ruf des Muezzins für das mittägliche Freitagsgebet erlaubt. Dieser darf zwischen 12 bis 15 Uhr erfolgen und maximal fünf Minuten lang sein. Ebenso gibt es Höchstgrenzen für die Lautstärke, die Standortabhängig sind. Jede ortsansässige Moscheegemeinde die sich daran beteiligen will, kann dazu einen Antrag an die Verwaltung stellen.

Die Wirtschaft Kölns ist geprägt durch einen lang anhaltenden und tiefgreifenden Strukturwandel. Während Handel und Verkehr schon seit dem Mittelalter einen stabilen, tragenden Pfeiler der lokalen Wirtschaft darstellen, sind viele der traditionsreichen produzierenden Gewerbe mittlerweile aus dem Stadtbild verschwunden. Durch die fortschreitende Tertiarisierung sind jedoch im Dienstleistungssektor neue Beschäftigungsimpulse entstanden. Gemeinhin wird Köln als Auto-, Maschinenbau-, Chemie-, Versicherungs- und Medienstadt angesehen. Das liegt unter anderem daran, dass sich im Fahrzeugbau, Maschinenbau, Versicherungswesen und in der Film- und Fernsehproduktion sehr viele Firmenzentralen in Köln angesiedelt haben. Der Ruf einer Medienstadt wird von der Kölner Politik nach Kräften gefördert, wobei neben Verlagswesen und Filmstudios zunehmend Musikproduktion, Computerspiele und elektronischer Handel in die öffentliche Wahrnehmung rücken.

2016 erbrachte Köln innerhalb der Stadtgrenzen ein Bruttoinlandsprodukt (BIP) von 63,463 Milliarden Euro und belegte damit Platz 5 innerhalb der Rangliste der deutschen Städte nach Wirtschaftsleistung. Das BIP pro Kopf lag im selben Jahr bei 59.407 € (NRW: 37.416 €, Deutschland: 38.180 €). Das nominelle BIP-Wachstum lag 2016 bei 2,2 %. In der Stadt gab es 2019 ca. 591.600 erwerbstätige Personen. Die Arbeitslosenquote lag im Dezember 2018 bei 7,4 % und damit leicht über dem Durchschnitt Nordrhein-Westfalens mit 6,4 %.

2015 wurde Köln in einer Rangordnung der Unternehmensberatung PricewaterhouseCoopers (PwC) und des Geographischen Instituts der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn zur „digitalsten Stadt Deutschlands“ gekürt. Im Zukunftsatlas 2016 belegte die Stadt Platz 38 von 402 Landkreisen und kreisfreien Städten in Deutschland und zählt damit zu den Orten mit „sehr hohen Zukunftschancen“.

Köln cap eine sehr diversifizierte Wirtschaftsstruktur, die schrumpfende Branchen ebenso wie Wachstumsbranchen beinhaltet. Das um das Jahr 1800 bedeutende Kölner Bankwesen machte die Stadt zu einem der wichtigsten Bankplätze Deutschlands (Sal. Oppenheim, Bankhaus J. H. Stein oder dem A. Schaaffhausen’scher Bankverein). Am 2. März 1705 wurden hier durch die von Kurfürst Johann Wilhelm II gegründete Banco di gyro d’affrancatione die ersten Banknoten Deutschlands, die Bancozettel, ausgegeben. Die Straße Unter Sachsenhausen entwickelte sich zur „Kölner Bankenmeile“. Der Beitrag aller Sektoren der Kölner Wirtschaft zum Gesamtumsatz im Land Nordrhein-Westfalen macht die Stadt zu einer der deutschen Wirtschaftsmetropolen. Eine besondere Stellung nehmen traditionell die Automobilfertigung und die Energie- und Wasserversorgung ein. Die chemische Industrie, die Lebensmittelindustrie und das Verlagsgewerbe gehören zu den wesentlichen Sektoren. Bundesweit ist Köln der zweitgrößte Versicherungsstandort. Im Sektor Finanz- und Versicherungsdienstleistungen arbeiteten 6 % aller Beschäftigten, während 5,5 % im Sektor Information/Kommunikation beschäftigt waren (2010).

2017 arbeiteten der Industrie- und Handelskammer zu Köln (IHK) zufolge 553.442 als sozialversicherungspflichtige Beschäftigte. Mit 85,4 % dominiert dabei das Dienstleistungsgewerbe, der Rest entfällt auf das produzierende Gewerbe. Die Bruttowertschöpfung betrug 55,9 Milliarden Euro (2017). 2017 waren bei der IHK 83.282 Unternehmen und bei der Handwerkskammer Köln 10.472 Betriebe gemeldet. Die Wirtschaftsmetropole liegt mit einer Exportquote von 54 % deutlich über dem Durchschnitt des Landes Nordrhein-Westfalen von 44 %.

Gemessen an der Bruttowertschöpfung von 2008 liegt der Dienstleistungssektor in Köln mit knapp 52 % Anteil an erster Stelle, gefolgt vom Finanzierungs- und Vermietungsgewerbe (23 %) und Handel/Gastgewerbe/Verkehr mit 13 %. Selbst der kleinste Sektor, das produzierende Gewerbe, erzielte in Köln mit 26,5 Milliarden Euro (2010) 8,8 % vom Gesamtumsatz dieses Sektors in Nordrhein-Westfalen. Stark vertreten ist darin der Fahrzeugbau mit einem Umsatzanteil von 56 % in Köln.

Köln verfügte 2017 über eine Kapazität von 32.500 Hotelbetten. 2017 verzeichnete Köln 124 Millionen Tagesgäste, die etwa 4,77 Mrd. Euro Umsatz in der Stadt tätigen und damit etwa 130 Millionen Euro Steuereinnahmen für die Stadt bedeuten. Dazu kamen 3,6 Millionen Hotelgäste mit 6,24 Millionen Übernachtungen. Den größten Anteil an den Hotelgästen haben mit 4,1 Millionen Übernachtungen die deutschen Besucher, gefolgt von Briten (217.000), Reisenden aus den USA (201.000) und Niederländern (171.000). Köln liegt bei Übernachtungen ausländischer Gäste mit 2,1 Millionen deutschlandweit auf Platz fünf.

Die Messen und sonstigen Veranstaltungen in Köln wurden 2011 von 3,3 Millionen Teilnehmern besucht. Von 28.900 Ausstellern kamen 57,6 % aus dem Ausland, bei den Besuchern lag der Ausländeranteil bei 30,7 %. Aus diesem Grund wuchs Kölns Tourismus gegenüber dem Jahr 2010 mit 8,1 % stärker als in Nordrhein-Westfalen (5,1 %) und Gesamt-Deutschland (4 %).

Die Geschichte der Wirtschaft Kölns und der Region wird dokumentiert und aufbereitet im Rheinisch-Westfälischen Wirtschaftsarchiv (RWWA).

Die bekanntesten Messen der Koelnmesse sind:

Die Kölner Einkaufsstraßen Schildergasse und Hohe Straße zählen zu den meistfrequentierten Deutschlands. Darüber hinaus gibt es mehrere Einkaufszentren, wie das Rhein-Center in Weiden, die Köln Arcaden in Kalk und die City-Center in Chorweiler und Porz. Der Hürth Park und die Rathaus-Galerie Leverkusen liegen in unmittelbarer Nähe zur Kölner Stadtgrenze.

Köln verfügte schon in der Römerzeit über einen bedeutenden Hafen und feat an das römische Fernstraßennetz angebunden.

Das Kölner Straßensystem cap sich insbesondere auf der linken Rheinseite im Zuge der Stadterweiterung nach dem Ring-Radial-Prinzip entwickelt und folgte dabei zum Teil militärischen Erfordernissen. Die Ausfallstraßen werden von insgesamt fünf konzentrisch angeordneten Straßenringen gekreuzt, die zum Teil die alten Befestigungsanlagen nachzeichnen. Von innen nach außen sind es: die Ringe (dem Verlauf der mittelalterlichen Stadtmauer folgend); der Straßenzug Innere Kanalstraße/Universitätsstraße, der den inneren preußischen Festungsgürtel verband; die Gürtel; die Militärringstraße, die den äußeren preußischen Festungsgürtel verband, und der 1965 geschlossene Kölner Autobahnring, der im Westen und Norden von der Autobahn A 1, im Osten von der A 3 und im Süden von der A 4 gebildet wird.

An den Ringen beginnt eine Vielzahl von Radialstraßen, die nach den Orten benannt sind, in deren Richtung sie von Köln aus führen (Neusser Straße, Venloer Straße, Aachener Straße, Luxemburger Straße, Bonner Straße und andere). Im Zusammenhang mit der Planung der Kölner Stadtautobahn wurden mit der Bundesstraße B 55a und der A 559 zwei autobahnartig ausgebaute Ein- und Ausfallstraßen angelegt. Weitere wichtige Zubringerstrecken sind im Süden die A 555, im Südosten die A 59 (ein Teil der „Flughafenautobahn“, die den Flughafen Köln/Bonn mit Köln und Bonn verbindet) und im Nordwesten die A 57, die von der Kölner Innenstadt über Neuss nach Krefeld verläuft.

Trotz der guten Verkehrsanbindungen ist der Kölner Autobahnring aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens von häufigen Staus betroffen. Als Gegenmaßnahme wurden unter anderem Teile der A 3 auf bis zu zehn Spuren ausgebaut. Durch die notwendig gewordene Sanierung und den ab 2017 geplanten Neubau der Leverkusener Autobahnbrücke, die den Kölner Autobahnring im Norden schließt, entsteht ein weiteres Nadelöhr. Nach einer Entscheidung des Verwaltungsgerichtes Köln (vom November 2018) sollten ab April 2019 Dieselfahrverbote eingeführt werden. Jedoch cap die Landesregierung beim Oberverwaltungsgericht NRW ein Berufungsurteil erwirkt, welches die Umsetzung flächendeckender Dieselfahrverbote verhindert. Vier Straßen mussten aber für Dieselfahrzeuge gesperrt werden. Seit Ende der 80er-Jahre wurden zur Verkehrsberuhigung 354 Tempo-30-Zonen eingerichtet.

Der Radverkehr in Köln hat einen Anteil von 14 % am Modal Split und wächst stetig.

Den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) bedienen S-Bahn-Linien, die Stadtbahn- und Buslinien der Kölner Verkehrs-Betriebe (KVB) sowie Buslinien anderer Verkehrsgesellschaften. Alle Verkehrsmittel in Köln sind zu einheitlichen Preisen innerhalb des Verkehrsverbunds Rhein-Sieg (VRS) benutzbar. Dieser ist mit dem benachbarten Verkehrsverbund Rhein-Ruhr (VRR) verzahnt. Die für 2011 geplante Fertigstellung der Nord-Süd-Stadtbahn verzögert sich möglicherweise bis 2023.

In Köln gibt es ungefähr 1200 zugelassene Taxis (Stand: 2015).

Eine Besonderheit ist die Rheinseilbahn, sie charge bis 2010, vor dem Bau der Rheinseilbahn zur Bundesgartenschau 2011 in Koblenz, die einzige in Betrieb befindliche Seilbahn zur Überquerung eines Flusses in Deutschland. Angelegt wurde sie anlässlich der Bundesgartenschau 1957.

Der Kölner Hauptbahnhof ist die westliche Drehscheibe des deutschen Schienenfernverkehrs. Von hier führen Bahnstrecken nach

Auf dem Rhein verkehren Ausflugsschiffe, zumeist von der Köln-Düsseldorfer betrieben. Darüber hinaus gibt es in Köln mehrere Rheinfähren.

Für den Güterverkehr auf dem Rhein accomplishment Köln durch das Stapelrecht im gesamten Mittelalter Drehkreuz zwischen den „niederen Landen“ und dem höher gelegenen Deutschland. 1848 waren in Köln drei Handelsschiffe beheimatet. Köln cap zahlreiche Häfen. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg ging die Bedeutung der Innenstadthäfen allmählich zurück, dagegen wurden die Kapazitäten zugleich mit der Stadterweiterung durch neue Hafenanlagen im Norden erweitert. Der Güterverkehr stieg von 1990 mit 10.054.000 Tonnen Fracht bis 2007 auf 15.948.000 Tonnen, sank bis 2009 auf 12.009.000 Tonnen. 2017 lag er bei 12.102.000 Tonnen. Damit ist Köln nach Duisburg zweitgrößter deutscher Binnenhafen.

Das erste Ereignis der Kölner Luftfahrtgeschichte scheint sich 1785 zugetragen zu haben. Am 21. Oktober 1785 beantragte der durchreisende Franzose Jean-Pierre Blanchard beim Rat der Stadt Köln, mit seinem Ballon aufsteigen zu dürfen. Dies wurde ihm als Gotteslästerung ausgelegt und somit verboten. Er durfte allerdings seinen Ballon öffentlich zeigen.

1788 ließ Georg Haffner in dem damals noch nicht zu Köln gehörenden Deutz einen selbstgebauten Ballon steigen. Er zählte zu den wenigen professionellen Luftfahrern, die sich Aeronauten nannten und die sich ihre Kunst durch Auftritte in Vergnügungszentren bzw. Jahrmärkten finanzieren mussten. Derartige Auftritte von meist ausländischen Aeronauten sind für 1808, 1847 und 1878 dokumentiert. Der Kölner Maximilian Wolff warfare Mitgründer des Ballon-Sport-Clubs Cöln, gegr. 1888 und 1890 Gründer des Vereins zur Förderung der Luftschifffahrt, Cöln. Er bot in dieser Zeit unter anderem an der Ausflugsgaststätte Goldenes Eck in Köln-Riehl Ballonfahrten mit Passagieren als ständige Attraktion an.

Der bis 1861 als Maschinenbauingenieur bei der Kölnischen Maschinenbau AG in Bayenthal tätige Mainzer Paul Haenlein patentierte am 1. April 1865 die Idee eines lenkbaren Luftschiffs. Im Oktober 1871 demonstrierte er mit einem Luftschiffmodell in Mainz einige Flugversuche. 1872 baute er ein lenkbares Luftschiff.

Seit ca. 1900 landeten auf dem Gelände des Bauernhofes Butzweiler Hof in Köln-Ossendorf vereinzelt Ballone und Flugzeuge. Ebenso fanden Starts und Landungen auf den rechtsrheinisch Exerzierplätzen in der Merheimer Heide und in der Mülheimer Heide statt. Diese Anlagen konnten jedoch nur behelfsmäßig benutzt und nur auf Widerruf zur Verfügung gestellt werden.

Ausländische Flieger wie Blériot und der erste Looping-Flieger Adolphe Pegoud zeigten auf der Rennbahn in der Merheimer Heide ihre fliegerischen Leistungen.
Der Kölner Flug- und Automobilpionier Arthur Delfosse machte 1902 erste Gleitflugversuche mit einem selbstgebauten Flugzeug auf der Mülheimer Heide.

1912 wurde in Köln-Ossendorf auf dem Gelände des ehemaligen Bauernhofes Butzweiler Hof der Grundstein zu einem Flughafen gelegt. Dieser wurde 1913 in Betrieb genommen und entwickelte sich bis zum Zweiten Weltkrieg zum Verkehrskreuz des Westens. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde er von der englischen und später der belgischen Armee bis 1993 als Militärflugplatz genutzt. Daneben gab es in Köln einen einfachen Start- und Landeplatz in Porz-Westhoven bei den Mannesmann-Flugzeugwerken.

Von 1937 bis 1945 befand sich ein militärischer Flugplatz in Köln-Ostheim.

Im Südosten des Stadtgebiets, im Stadtbezirk Porz, befindet sich der Flughafen Köln/Bonn. Er entwickelte sich aus einem Artillerieschießplatz. 1904 nahmen Berliner Luftschiffer mit Drachenballonen dort an Schießübungen als Artillerie-Beobachter teil. Am 5. April 1913 landete Leutnant August Joly vom Flieger-Bataillon 3, Köln Butzweilerhof, als Erster mit seiner Rumpler-Taube auf einem kleinen Platz zwischen der Kommandantur und einem Munitionsschuppen auf dem Schießplatz der Wahner Heide.
Er ist heute einer der umschlagsstärksten deutschen Frachtflughäfen (über 650.000 Tonnen im Jahr 2005), das Europa-Drehkreuz von UPS Airlines und ein wichtiger Standort für Billigfluggesellschaften (9,85 Millionen Passagiere 2010). Auf dem militärischen Teil sind die Flugzeuge und die Führung der Flugbereitschaft des Bundesministeriums der Verteidigung stationiert. Seit 1994 trägt er den Namen Konrad-Adenauer-Flughafen. Der Flughafen Köln/Bonn gehört mit den Flughäfen Leipzig/Halle, Münster/Osnabrück, Nürnberg und Hannover zu den stadtnahen deutschen Flughäfen ohne Nachtflugbeschränkung. Es werden 139 Flugziele in 38 Ländern angeboten.

Die erste Luftschiffhalle ließ im Jahr 1907 der Kölner Gummiwarenfabrikant Clouth auf seinem Gelände an der Niehler Straße errichten.
1909 begann das Kriegsministerium in Berlin mit dem Bau bzw. der Fundamentierung der Luftschiffhalle in Köln-Bickendorf zwischen Venloer Straße und Ossendorfer Weg. Hieraus entstand der Luftschiffhafen Köln und die Halle erhielt den Titel Reichsluftschiffhalle.

Ab 1927 wurden am Rhein Wasserflughäfen in Niehl und am Kunibertsufer eingerichtet.

Köln deed und ist Sitz zahlreicher öffentlicher Einrichtungen. Neben einer Vielzahl von Bundes- und Landesbehörden haben kirchliche Organisationen, Verbände und Vereine ihren Hauptsitz in Köln. Die große Anzahl an Bundeseinrichtungen prosecution auch durch die Nähe Kölns zur damaligen Bundeshauptstadt Bonn bedingt. Für die Ansiedlung von Landesbehörden ist neben der Größe Kölns die Nähe zur Landeshauptstadt Düsseldorf ein Kriterium.

Mit der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) ist eine europäische Behörde vertreten.

Zwei der drei Nachrichtendienste des Bundes sind in Köln ansässig: das Bundesamt für Verfassungsschutz (BfV) und der zur Bundeswehr gehörende Militärische Abschirmdienst (MAD). Für die Bundeswehr ist auch das Bundesamt für das Personalmanagement tätig. Zudem verfügt die Stadt über mehrere Zollbehörden: das Zollkriminalamt, die Zentrale Unterstützungsgruppe Zoll, das Hauptzollamt Köln, das Zollamt Flughafen Köln/Bonn, das Zollamt Köln-West, das Zollamt Wahn und die Abfertigungsstelle Köln-Messe. Weitere Bundeseinrichtungen und bundeseigene Unternehmen mit Sitz in Köln sind das Bundesamt für Familie und zivilgesellschaftliche Aufgaben, das Bundesamt für Güterverkehr, das Bundesverwaltungsamt, die Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung, das Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Köln, das DIMDI und die Agentur für Arbeit Köln. Standorte von Bundeseinrichtungen, die nicht Hauptsitz sind, haben in Köln die Generalzolldirektion, die Familienkasse Nordrhein-Westfalen West, die Deutsche Rentenversicherung (Service-Zentrum) und das Bundesamt für Migration und Flüchtlinge. Das Job-Center Köln ist eine Gemeinschaftseinrichtung der Kölner Stadtverwaltung und der Bundesagentur für Arbeit.

Landesbehörden und -betriebe in Köln sind die Bezirksregierung Köln, der Landschaftsverband Rheinland, der Landesbetrieb Information und Technik Nordrhein-Westfalen, der Landesbetrieb Mess- und Eichwesen Nordrhein-Westfalen, der Landesbetrieb Straßenbau NRW (Hauptsitz Gelsenkirchen; in Köln Außenstelle der Regionalniederlassung Rhein-Berg sowie die Straßenmeisterei Köln), der Bau- und Liegenschaftsbetrieb Nordrhein-Westfalen (teilrechtsfähiges Sondervermögen des Landes NRW mit Niederlassung Köln und Hauptsitz Düsseldorf), das Polizeipräsidium Köln und die Staatliche Zentralstelle für Fernunterricht. Im Finanzbereich gibt es eine Filiale der Deutschen Bundesbank (ehemals als Landeszentralbank bezeichnet), auf Landesebene existieren die Oberfinanzdirektion Nordrhein-Westfalen (Sitz sowohl in Münster als auch in Köln), die Finanzämter Köln-Altstadt, Köln-Mitte, Köln-Nord, Köln-Ost, Köln-Porz, Köln-Süd, Köln-West, für Groß- und Konzernbetriebsprüfung Köln und für Steuerstrafsachen und Steuerfahndung Köln. Im Bildungsbereich sind die Universität zu Köln (inklusive Universitätsklinik), die TH Köln, die Sporthochschule Köln (alle drei vom Land Nordrhein-Westfalen getragene Körperschaften des öffentlichen Rechts), das Kölner Studierendenwerk (Anstalt des öffentlichen Rechts) und das Hochschulbibliothekszentrum des Landes Nordrhein-Westfalen zu nennen.

Als (Landes-)Justizeinrichtungen sind in Köln vertreten das Oberlandesgericht Köln, das Landgericht Köln, das Amtsgericht Köln, das Landesarbeitsgericht Köln, das Arbeitsgericht Köln, das Finanzgericht Köln, das Sozialgericht Köln, das Verwaltungsgericht Köln, die Generalstaatsanwaltschaft Köln, die Staatsanwaltschaft Köln und die Justizvollzugsanstalt Köln.

Der ARD ZDF Deutschlandradio Beitragsservice (ehemals GEZ) als öffentlich-rechtliche, nicht rechtsfähige Gemeinschaftseinrichtung der Landesrundfunkanstalt cap seinen Sitz in Köln ebenso wie das Deutschlandradio als gemeinnützige rechtsfähige Körperschaft des öffentlichen Rechts (getragen von ARD und ZDF) und der WDR.

Auf kommunaler Ebene ist die Stadtverwaltung Köln zugleich die größte öffentliche Einrichtung mit ca. 17.000 Bediensteten. Ihr gehört auch die Feuerwehr Köln. Die Kliniken der Stadt Köln als eine der größten kommunalen Klinikbetriebe sind als gGmbH organisiert, aber in hundertprozentigem Besitz der Stadt Köln.

Als Berufsständische Körperschaften des öffentlichen Rechts existieren die IHK Köln, Handwerkskammer Köln, die Rechtsanwaltskammer Köln, die Rheinische Notarkammer, die Steuerberaterkammer Köln und die Kreisstelle der Ärztekammer Nordrhein.

Die Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse cap ihren Sitz in Köln.

Wichtige Verbände, Vereine und kirchliche Organisationen mit Sitz in Köln sind unter anderem:

Übergeordnete kommunale Verbände wie der Deutsche Städtetag, die Bundesvereinigung der kommunalen Spitzenverbände und die deutsche Sektion des Rat der Gemeinden und Regionen Europas haben ebenfalls ihren Sitz in Köln.

Verbände mit ehemaligen Sitz in Köln (bis 1999 wegen der Verlegung der Bundeshauptstadt von Bonn nach Berlin):

Im Jahr 2018 verzeichnete Köln 24 Hochschulen und 4 hochschulähnliche Bildungseinrichtungen, davon 6 staatliche, 19 private und 1 kirchliche mit zahlreichen unterschiedlichen Studienrichtungen; 14 dieser Einrichtungen haben dort ihren Hauptsitz. Mit etwa 100.000 Studierenden gehört Köln neben Berlin, München und Hamburg zu den vier größten Hochschulstädten Deutschlands.