Con antecedentes en 1846, 1863 y 1887 la Caja de Ahorros Municipal de Bilbao se fundó en 1906. En noviembre de 1903, el concejal socialista Felipe Carretero propuso en el Ayuntamiento de Bilbao la creación de un Monte de Piedad. Retomado el asunto en 1905, el que luego fuera alcalde nacionalista Gregorio Ibarreche Ugarte propuso la formación de una comisión de estudio para ver la forma de captar recursos para la formación de un Monte de Piedad en la Villa. Esta comisión elaboró un informe por el que se proponía la creación de un Monte de Piedad y de una Caja de Ahorros de forma simultánea, con el apoyo municipal en forma de una subvención de 5.000 pts. y un préstamo de 100.000 pts.

En diciembre de 1905 quedó aprobada por el Ayuntamiento, por votación separada, la creación de un Monte de Piedad, por unanimidad, y de una Caja de Ahorros (por 13 votos contra 7), adelantando el municipio 100.000 pts.

En enero de 1907, una vez conseguido el permiso del Gobierno, la Junta de Gobierno acordó inaugurar los locales y comenzar con la marcha de la institución el 3 de febrero de 1907 con la entrega a cien niños pobres de las primeras libretas de 5 pts. En su primera semana la Caja de Ahorros Municipal de Bilbao recibió 51.000 pts. de 500 impositores. Pronto se estableció en un edificio situado sobre la vieja alberca municipal, frente a la iglesia de San Antón.

El objetivo de esta primera Caja de ahorros pública de Bizkaia era la captación del ahorro entre las clases populares y de asistencia benéfica y social, más propia del siglo XIX, pero desde la primera década del siglo XX fue variando su función hacia nuevas formas de asistencia y previsión social, como la colaboración con el Instituto Nacional de Previsión y el fomento de las casas baratas.

El primer Director de la Caja, Vicente González Echávarri, fue destituido en 1910 tras realizarse una auditoría y ver su escaso éxito de gestión.

Su sucesor, Antonio Pérez Sasía, puso las bases para la consolidación de una gestión profesional y una estructura de plantilla eficiente, lo que supuso un apreciable crecimiento de los depósitos, las inversiones y los beneficios de la Caja, y se inició el plan de expansión de sucursales (primero en Bilbao y luego en algunos pueblos). En 1918 Pérez Sasía dimitió y en 1921 Víctor Artola Galardi fue nombrado director. Ya en ese año la Caja de Bilbao era la tercera del Estado en depósitos.

En 1925 se nombró director a Eliseo Migoya (y lo fue hasta agosto de 1951), que desempeñó un papel protagonista en la creación de la Confederación Española de Cajas de Ahorro, siendo su primer presidente. Migoya trasladó las oficinas centrales del edificio de la Plaza los Santos Juanes al edificio de la calle Estación, 3. quedando el primero como sede del Monte de Piedad y sub–central. En 1949 trasladó su sede a la Gran Vía, junto al Palacio de la Diputación.

Durante el franquismo la Caja de Ahorros, como todo el sector, sufrió la legislación que obligó a crecientes demandas de inversión en deuda pública, lo que reducía su obra social, que contó con piezas emblemáticas como la residencia de Pedernales. La situación cambió en 1977 con la liberalización del mercado bancario que hizo a las cajas, en su operativa, casi idénticas a los bancos.

El aumento de la competencia y el horizonte del mercado único europeo hizo ya evidente la necesidad de conseguir mayores tamaños, así en 1990 se fusionó con la Caja de Ahorros Vizcaína para formar BBK (Bilbao Bizkaia Kutxa), que se convirtió en la primera entidad financiera de la provincia, la tercera Caja de Ahorros y la décima entidad financiera de España (por recursos ajenos a 31 de diciembre de 1990).