Bulgaristan'ın başşehri olup Sofya ovasının güney kısmında Vitoşa ve Lülin dağlarının eteklerinde yer alır. Arap seyyahı İdrîsî, Sofya'yı Atralisa adıyla zikreder. Aya Sofya Kilisesi'nden ismini alan şehir, Sofya olarak XIV. yüzyılın ikinci yarısından itibaren anılmaya başlar.
Yerleşim birimi olarak şehrin tarihi 7000 yıl öncesine kadar gider. Milattan sonra I. yüzyılın başında Romalılar'ın eline geçen Sofya, Roma İmparatoru Diokletianus döneminde (284-305) önce Trakya, daha sonra da Akdeniz Dakyası (Dacia Meditteranea) eyaletinin başşehri oldu. 809 yılında Bulgar Hükümdarı Krum Han (803-14) tarafından ele geçirilen şehir 1018 yılında I. Bulgar Devleti'nin diğer bölgeleriyle beraber Bizans İmparatorluğu'na dahil edildi. 1194 yılında Kuman asıllı Bulgar Çarı I. Asen şehri ele geçirerek II. Bulgar Devleti'ne (1187-1396) ilhak etti.
Sofya Osmanlılar tarafından 1385 yılında fethedildi. 1444 yılında Rumeli beylerbeyiliğinin merkezi Filibe'den Sofya'ya nakledildi. Şehir, XVIII. yüzyılın sonuna kadar Rumeli beylerbeyiliğinin merkezi olmaya devam etti. Sofya, hıristiyanlar açısından da bir metropolitlik merkez idi. Rumeli beylerbeyiliğinin merkezinin önce geçici olarak, daha sonra 1835'ten itibaren kalıcı olarak Manastır'a nakledilmesi üzerine merkez olma durumunu yitirdi. 1864'te ise Tuna vilayetine bağlı bir sancak haline getirildi. 1876 yılında Sofya vilayeti oluşturuldu ve Sofya şehri bu vilayetin merkezi oldu. 1879 yılında Sofya, Bulgar Prensliği'nin ve 1908 yılında da Bulgar Krallığı'nın başşehri oldu.
Kale-şehir konumunda olan Sofya, Osmanlı döneminde demografik açıdan gelişerek surlar dışına taştı, müslüman-Türk nüfusunun sayısı giderek arttı. Şehir sakinlerinin arasında Acem, Anadolu gibi tabirlerle tanımlanan kişilerin bulunması, nüfusun Anadolu'dan geldiğine işaret eder. 1456 yılında Rumeli beylerbeyi olan Mahmud Paşa, şehirde eski İstanbul yolu üzerinde bugün Mahmud Paşa Camii (Büyük Cami) olarak bilinen ve Bulgaristan Ulusal Arkeoloji Müzesi olarak kullanılan Büyük Cami'yi yaptırır. Bu caminin inşası Sofya'nın tarihinde bir dönüm noktası oluşturur, çünkü bundan böyle yerel Osmanlı idareci sınıfının gayretiyle şehir bir Osmanlı-Türk şehri görünümü kazanmıştır. XVI. yüzyıldan XIX. yüzyılın son çeyreğine kadar müslümanlar Sofya'da nüfusun çoğunluğunu oluşturuyordu.
Rumeli beylerbeyiliğinin merkezi olması sebebiyle beylerbeyilik görevinde bulunanlar, defterdarlar, kadılar, kâtipler vb. Sofya'da pek çok bina yaptırdı. Bu imar faaliyetleri ve yatırımlar şehirde kültürel hayatın ve ticaretin gelişmesine ekonomik hayatın canlanmasına katkıda bulundu.
Bu açıdan Sofu Mehmed Paşa'nın yaptırdığı XVI. yüzyıldaki külliye önem taşır. Mimar Sinan'ın tasarladığı bu külliye cami, medrese, kütüphane, mektep, imaret, bîmarhane, şadırvan, han, hamam, matbah, hıbız ve kilerden oluşuyordu. Bütün bu yapılardan günümüze caminin kiliseye dönüştürülmüş halinden başka herhangi bir şey kalmamıştır. Sofu Mehmed Paşa Camii, 1901 ile 1903 yılları arasında kiliseye çevrilmiştir.
Uzun süre Sofya'da kadılık yapan Seyfullah Efendi'nin 1570/71 yılında inşa ettirdiği külliyenin camisi Banyabaşı ya da Molla Camii, bugün Sofya şehir merkezinde hâlâ ayaktadır ve Sofya'daki müslüman cemaat tarafından kullanılmaktadır.
Osmanlı kayıtlarına göre 1544'te Sofya'da dört cami, otuz bir mescit, üç zaviye, dört hamam, üç kervansaray ve bir bedesten bulunuyordu. 1570'te camilerin sayısı ona, mescitlerin sayısı otuz dörde ve hamamlarınki de yediye yükseldi. Ayrıca şehirde bir de kervansaray ve bedesten bulunuyordu. Osmanlı öncesi dönemden kalma Ayo Georgios Kilisesi Gül Camii ve Aya Sofya Kilisesi de Siyavuş Paşa Camii olarak kullanıldı. 1878'de Bulgaristan Prensliği'nin kurulmasından sonra bu iki cami yine kiliseye çevrildi. Sofya'da arşiv belgelerinden yapılan tespitlere göre cami, mescit, medrese, mektep, zaviye, imaret, han, hamam, kervansaray ve çeşme gibi yapıların sayısının 170 civarında olduğu görülmektedir.
1385'ten 1878'e kadar 493 yıl Osmanlı hakimiyetinde kalan Sofya, bağımsız Bulgar Prensliği'nin kurulmasıyla Bulgaristan'ın başşehri ilan edildi. Şehirde yaşayan müslümanların büyük çoğunluğu Osmanlı idaresinde olan bölgelere göç ettiler. Şehirdeki Osmanlı-Türk mirası olan binaların bir kısmı da başka amaçlarla kullanılmaya başlandı. Bugün sadece Banyabaşı Camii, Sofya'da yaşayan müslüman Türk cemaatinin ibadetine açıktır.
Sofya, Rumeli'de idarî ve ekonomik bir merkez, bir ticaret merkezi olmasının yanında kültür ve eğitim merkezi olarak da önemliydi. Öncelikle Sofya, pek çok yazarın, şairin ve din bilginin doğduğu ya da burada uzun süre yaşadığı şehir oldu. Sofya'da yaşamış divan şairleri arasında XV. yüzyılda yaşamış Visâlî Çelebi'yi aynı zamanda XVI. yüzyılda kadılık yapmış Amasya doğumlu Müeyyedzâde Abdi Çelebi/Ubeydî'yi, onun mülazımı olan ve daha sonra Sofya kadılığı yapan Hekimzâde Subhi'yi ve XVII. yüzyıl divan şairlerinden Ahmed Hâdî'yi sayabiliriz. 1772-1862 yılları arasında hayatta olduğu tahmin edilen ve tekke şairi olarak nitelendirilen Baba Şâdî-yi Sofyevî, hem Sofya'da doğmuş hem de ömrünü burada geçirmiştir. XIX. yüzyılda yaşamış ve Destân-ı Plevne Muharebesi'ni kaleme almış Âşık Hıfzı da Sofyalı'dır. Tarîkatü'l-Halvetiye adlı bir eser kaleme alan Halvetiye Şeyhi Sofyalı Bâlî Efendi, XVI. yüzyılda Sofya'da yaşamış önemli isimlerdendir. Âlim ve Kadı olan İbrâhim Efendi ve Sofyevî Vâhid Mehmed Çelebi de Sofya'da yaşamış diğer önemli ilim sahibi kimselerdi. Nazırî Ahmed Efendi, XVII. yüzyılda yaşamış Sofya doğumlu bir müderristir.
Sofya'da XV. yüzyıldan XIX. yüzyıla kadar on yedi adetten az olmamak üzere medrese kurulduğu bilinmektedir. 1874 tarihli Tuna Vilayeti Salnamesi'ne göre faaliyet gösteren medrese sayısı dörde düşmüştür. Şehirde ilk medrese Mahmud Paşa tarafından 1444-1456 yılları arasında Ulu/Büyük Cami ile birlikte yaptırılmıştır. Mahmud Paşa, cami ve kırk odalı medresenin yanı sıra kütüphane, kervansaray ve sebilden oluşan bir külliye inşa ettirmişti. Bölüceklü Kadı Medresesi XV. yüzyılın sonlarında veya XVI. yüzyılın başında yaptırılmıştır. XVI. yüzyılın ikinci yarısında ders veren ve adları bilinen müderrisler Mahmud Efendi, Abdullah Efendi ve Halil Efendi'dir. XVI. yüzyılda Sofya'da ayrıca Mevlânâ Alâeddin Medresesi ve Sofu Mehmed Paşa Medresesi inşa edilmiştir. 1548 yılının sonlarında tasdik edilen vakfiyesine göre Bosnalı Mehmed Paşa'nın/Sofu Mehmed Paşa'nın camisi ve medresesi, Mimar Sinan'a yaptırılmıştır. Sofu Mehmed Paşa'nın külliyesi; cami, medrese, kütüphane, imaret, bîmarhane, hamam ve kervansaraydan müteşekkildi. On altı odalı olan bu medrese tarihi boyunca kadı, müftü veya müderris gibi görevliler yetiştirdi ve 1878 yılına kadar eğitime devam etti. Doksanüç Harbi sırasında hapishane olarak kullanılmış ve 1928 yılında yıktırılarak yerine İçişleri Bakanlığı binası yaptırılmıştır. Sofu Mehmed Paşa Camii'nin minareleri, 1928 yılında yıktırılarak binanın kendisi de kiliseye çevrildi. Medresenin XVI. yüzyılda bilinen müderrisleri Neccarzâde Mehmed Efendi, Darıb Muhyiddin Efendi, Hürrem Efendi, Mahmud Efendi, Bâlî Efendi, Şemseddin Efendi'dir. Bunların yevmiyesi 40 ile 60 akçe arasında değişmektedir. Medresenin talebelerine ise günlük 2 dirhem burs ile günde iki defa fodula ve bir defa da çorba verilmekteydi. Sofu Mehmed Paşa Medresesi'nde talebeler İslam fıkhı (usûl-i-fıkh ve fürû-i-fıkıh) alanında yetiştirilmekteydi. Sofu Mehmed Paşa Külliyesi'nden Kara Cami kiliseye çevrilmiş ve bugün Sedmoçislenitsi Kilisesi olarak hıristiyanların ibadetine açıktır. Sofya'da bulunan bir diğer medrese Kadı Seyfullah Medresesi'dir. 1570 yılında yaptırılan bu medrese de bir cami ve bir hamam ile birlikte külliye olarak yaptırılmıştır. XVI. yüzyılın sonunda Sofya'daki medreseler arasında bir de Benli Kadı Medresesi kayıtlarda geçmektedir.
XVII. yüzyılda Torbalı Medresesi ve Mehmed Bey Medresesi faaliyete geçmiştir. XVIII. yüzyılda Sakallızâde Hacı Ahmed Ağa tarafından 1781 yılında kendi adıyla anılan bir medrese inşa ettirilmiştir. Bu medrese on adet hücre ile bir dershane ve bir kurrahaneden oluşmaktaydı. Haftada beş gün ders veren müderrisine 60 akçe ve haftada beş gün Kur'an-ı Kerim talim etmekle görevli hafızına da 60 akçe yevmiye ödenmekteydi. Ayrıca caminin doğusuna da Gül Camii Medresesi olarak anılan bir medrese, türbe ve su kuyusu (pınar) yaptırılmıştır. Şeyh Bâlî Efendi'nin ikamet ettiği Salâhiye (veya Sâlihiye) Bâlî Efendi karyesinde Şeyh Bâlî Efendi Medresesi bulunmaktaydı. Sofya ile ilgili kayıtlarda ismi geçen diğer medreseler ise Osmanpazarlı Mehmed Paşa Medresesi, Hamam Camii Medresesi ve Kasap Hacı İlyas Medresesi'dir.
XVII. yüzyılın ortalarında bölgeyi ziyaret eden Evliya Çelebi, Sofya'da iki medrese ve kırk mektebin olduğunu anlatır. Ekrem Hakkı Ayverdi'nin tespitlerine göre Sofya'da faaliyet gösteren mektep sayısı yirmi beştir. Sofya'daki mekteplerin ilkokul düzeyinde olduğu ve camiler bünyesinde eğitim öğretim faaliyetlerini sürdürdükleri anlaşılmaktadır. Sungurlar Camii Mektebi, Rıdvan Hocazâde Ahmed Efendi Mektebi, İsmâil Paşa Mektebi, Banyabaşı Camii Mektebi, Sakallızâde Mektebi, Attar Seyyid Ahmed Efendi Mektebi, Bâbüssaade Ağası Mustafa Ağa Mektebi, Hacı Ali Efendi Mektebi, Hacı İsmâil Efendi Mektebi, Hacı Mûsâ Mektebi, Hanım Bey Mektebi, Halil Efendi Mektebi, İlyas Bey Mektebi, Kamer Hatun Mektebi, Kara Hüseyin Mektebi, Kâtip Mustafa Mektebi, Menzilhane Cami Mektebi, Mevlânâ Abdülkadir Mektebi, Mevlânâ Seyfullah Mektebi, Taşmektep, Gazi Yahyâ Paşa Mektebi, Dellak Hasan Mektebi, Yazıcızâde Mektebi ve diğer Taşmektep isimleri bilinen mekteplerdir.
1573-1578 yıllarında Osmanlı Devleti'ne gelen Stephan Gerlach, Sofya'da Bulgar erkek çocuklarının okuma öğrenmek üzere gittiği iki okulun varlığından söz eder. Şehirdeki papazların pek çoğunun bu iki okuldan yetiştiğini de ifade eder. Hatta İpek metropolitliğine bağlı yerlere giden papazların pek çoğunun Sofya'da öğrenim gördüklerini ifade etmektedir. Bu tarihlerde Sofya'da çok sayıda Ragusalı ve 300'ü aşkın yahudi yaşıyordu. Yahudilerin Almanca, İtalyanca ve Yunanca öğreten okulları vardı. Ancak yahudiler arasında daha çok Almanca konuşuluyordu. XIX. yüzyılın başında Yunanca şehir kiliselerinde âyin ve ibadet dili olarak yaygınlık kazanmıştır. Bulgarca ilkokul ve ortaokul düzeyinde öğretilirken daha yüksek seviyedeki okullarda Yunanca öğretilir olmuştur. 1858 yılında Moskova'da eğitim görmüş ve ticaretle uğraşan İ. Nikolaeviç Denkoğlu, Sofya'da modern anlamda ilk Bulgar okulunu kurmuştur. XIX. yüzyılın son çeyreğinde yıkılan Türk evlerinin ve binalarının yerine Sofya'da pek çok devlet binasının yanı sıra bir askerî okul ve yirmi altı odalı bir lise binası inşa edilmiştir. Aynı zamanda Sofya'nın yerlisi veya sonradan şehirde sakin olanların bir kısmı İstanbul'da Robert Kolej'de ve Galatasaray Lisesi'nde öğrenim görmüşlerdir.
Medreselerin yanı sıra kurulan vakıf kütüphaneleri zamanla Sofya Kütüphanesi'nin şekillenmesine yol açmıştır. Sofu Mehmed Paşa (1547), Mustafa Efendi, Mehmed Efendi (1777'den önce), Hacı Ebûbekir (1777) ve başka birkaç vakıf (medrese) kütüphanesinin birleştirilmesiyle Sofya Kütüphanesi oluşturulmuştur. Mustafa Efendi, Mehmed Efendi ve Hacı Ebûbekir Efendi kütüphanelerinin birleştiği tarihten önce Sofya'da müftülük görevini üstlenen kişiler, aynı zamanda bu kütüphanelerde kütüphanecilik görevini yürütmüşlerdir. Bu durum, bahsi geçen kütüphanelerin birleşmesine ve tek bir kütüphane çatısı altında toplanmasına zemin hazırlamıştır. Sofya kadısı olan Mevlânâ Seyfullah Efendi'nin 1566/1567 yılında inşa ettirdiği Banyabaşı Camii'nin güneybatı cephesine yaptırılan ek binada Sofu Mehmed Paşa, Mustafa Efendi ve Hacı Ebûbekir Efendi kütüphanelerindeki kitaplar toplanmıştır. XVII. yüzyılın sonunda Sofu Mehmed Paşa Kütüphanesi'nde Hidâye, Elfiye, Ekmel (İnâye), Envârü't-Tenzîl ve Esrârü't-Te'vîl, Vikâyetü'r-Rivâye fî Mesâili'l-Hidâye, Mesâbîhu's-Sünne gibi fıkıh, hadis, nahiv, tefsir kitapları bulunmaktaydı. Doksanüç Harbi'nden sonra Bulgaristan Prensliği'nin kurulmasıyla Sofya'da Millî Kütüphane oluşturularak prensliğin hemen hemen her yerinden müslüman eğitim kurumlarında veya tekke ve zaviyelerde bulunan yazma eserlerin bir kısmı buraya getirilmiştir. Bulgaristan Ulusal Kütüphanesi'nin Şarkiyat Bölümü'nde muhafaza edilen Osmanlılar'dan kalan yaklaşık 4000 el yazması ve 500 matbu kitabın bir kısmı da tasnif edilmiştir. Sofya'da Banyabaşı Camii'nin bitişiğindeki binada bulunan kitaplar, 1946 yılında Bulgaristan Millî Kütüphanesi'ne nakledilmiştir.
XIX. yüzyılda Sofya'nın nüfusunun beşte birini İspanya'dan gelen yahudi cemaati oluşturmaktaydı. Bu yahudiler arasında İspanyolca değil de Fransızca eğitim alma arzusu kuvvetlenmiştir. Paris'teki Alliance Israélite, Sofya'da bulunan kendi ortaokuluna destek vermekteydi.
Tuna vilayetinin kurulmasıyla vali olarak atanan Midhat Paşa, müslüman ve müslüman olmayan öksüz ve yetim çocuklar için ıslahhaneler açmıştır. Niş ve Rusçuk'un yanı sıra Sofya, bu gibi ıslahhanelerin açıldığı şehirlerden biridir. Islahhanelerde kalan çocuklara el sanatları öğretilerek üretime katılmaları hedeflenmiştir. Öğretilen meslekler arasında terzilik ve ayakkabıcılık gibi el becerisi gerektiren meslekler vardı.
Günümüzde Sofya, Bulgaristan'ın başşehri olarak siyasî, idarî, ekonomik, ticarî, kültürel merkez olmanın yanında bir eğitim merkezidir. Şehir, sadece Bulgarlar açısından değil, Bulgaristan'da yaşayan müslümanlar ve müslüman Türkler açısından da önem taşımaktadır. Öncelikle 1888 yılında yüksekokul olarak kurulan Sofya Üniversitesi, 1904 yılında özerklik statüsü kazanarak üniversite olmuştur. 1906 yılında ise burada Türk dilinin öğretilmesine başlanmıştır. Türkçe dersleri, Tarih-Filoloji Fakültesi'nde seçmeli ders olarak açılmıştır. 1952 yılında ise Sofya Filoloji Fakültesi'nde Türk Dili ve Edebiyatı Bölümü açılmış ve otuz Türk öğrenci ile öğrenim hayatına başlanılmıştır. 1970'lerde bu bölüme öğrenci alımına yedi yıllık bir ara verildi. 1982-83 yılında öğrenci alımına tekrar başlandı, bunlar arasında Türk öğrenci yoktu. Ayrıca bölümde Türk öğretim elemanları da bulunmuyordu. 1989 yılından sonra tekrar Türk öğrenciler ve öğretim elemanları Sofya Üniversitesi Türkoloji Bölümü'nde öğrenim görmeye başladılar. 2000 yılından itibaren bu bölüm, Tükoloji ve Altayistik Bölümü olarak tedrisata devam etmiştir.
Bulgaristan Başmüftülüğü'nün merkezi Sofya'dadır. Bulgaristan Başmüftülüğü ve bölge müftülükleri için çeşitli din görevlileri ve devlet okullarında okutulacak İslamî dersleri verecek öğretmenler yetiştirmek üzere 29 Ekim 1990 tarihinde Yarı Yüksek İslam Enstitüsü kurulmuştur. 9 Mart 1998'de ise bu enstitü, Yüksek İslam Enstitüsü'ne çevrilmiştir. 1998 yılında yapılan bir protokolle başmüftülük ve başmüftülüğe bağlı olarak eğitim faaliyetlerini sürdüren enstitü ile üç İmam-Hatip lisesinin (Şumnu, Rusçuk ve Mestanlı) çeşitli ihtiyaçları Türkiye Diyanet Vakfı tarafından karşılanır hale gelmiştir. Başmüftülük ayda bir Bulgarca ve Türkçe olarak bir gazete, Bulgaristan Türkleri'ne ve müslümanlarına yönelik eğitici yayınlar yapmaktadır.