Die Geschichte Portobelos ist von Eroberung, Handel und Widerstand geprägt. Gegründet im Jahr 1597, löste es Nombre de Dios als Hauptumschlagplatz für die spanische Silberflotte ab und wurde schnell zu einem der reichsten und strategisch wichtigsten Häfen der Neuen Welt. Hier trafen die Schiffe aus Spanien ein, beladen mit europäischen Gütern, die gegen Silber, Gold und andere Rohstoffe aus den Vizekönigreichen Peru und Neugranada getauscht wurden, welche über den Camino Real, einen gepflasterten Pfad durch den Dschungel, nach Portobelo transportiert wurden.
Dieser Reichtum zog unweigerlich die Aufmerksamkeit von Freibeutern und Piraten auf sich. Berühmte Figuren wie Sir Francis Drake, der hier 1596 starb und in der Bucht bestattet wurde, und Henry Morgan, der Portobelo 1668 plünderte und zerstörte, hinterließen ihre blutigen Spuren. Die Spanier reagierten mit dem Bau massiver Festungsanlagen, deren Ruinen heute das Stadtbild prägen und von den unzähligen Schlachten und Belagerungen zeugen. Trotz der Verteidigungsbemühungen verlor Portobelo im 18. Jahrhundert an Bedeutung, als die Spanier alternative Routen um Kap Hoorn nutzten und der Handel verlagerte.
Neben seiner militärischen und wirtschaftlichen Geschichte ist Portobelo auch ein Zentrum afro-panamaischer Kultur. Die Nachfahren der afrikanischen Sklaven, die während der Kolonialzeit hierhergebracht wurden, haben eine eigene Kultur entwickelt, die sich in ihrer Musik, ihren Tänzen und vor allem in der Verehrung des Schwarzen Christus von Portobelo manifestiert. Jedes Jahr am 21. Oktober findet eine riesige Pilgerfahrt statt, bei der Tausende von Gläubigen zur Kirche San Felipe strömen, um die Wunderfigur zu ehren.