W wyniku rekonkwisty (1064) miasto zostało zdobyte przez portugalskich i hiszpańskich chrześcijan pod dowództwem króla Leonu Ferdynanda I Wielkiego. W 1139 pierwszy król Portugalii, Alfons I Zdobywca, ogłosił Coimbrę stolicą Portugalii, umieszczając ją w ten sposób w bezpiecznej odległości od nadal obecnych na południu Półwyspu Iberyjskiego Maurów. Coimbra pozostała stolicą do 1255, kiedy król Alfons III przeniósł ją do odbitej w rekonkwiście Lizbony.
Już w XII w. Coimbra miała strukturę miejską, podzieloną na górne miasto, gdzie mieszkała arystokracja, duchowni, a później studenci, oraz na dolne miasto, słynące z handlu i rzemiosła.
Od połowy XVI w. historia miasta była mocno związana z uniwersytetem Universidade de Coimbra – najstarszą i najbardziej prestiżową uczelnią w Portugalii, której początki sięgają 1290.
W pierwszej połowie XIX w. miasto zajęły wojska generałów Junota i Masséna podczas inwazji francuskiej (1807–1814). Coimbra zaczęła się odradzać po okupacji od ok. 1856, kiedy powstał pierwszy telegraf elektryczny i oświetlenie gazowe.