När Norrköping under slutet av 1500-talet och början av 1600-talet växte till landets nästa största stad spelade hamnen och utrikeshandeln en viktig roll.
På 1580-talet startade kronan ett mindre varv i staden och vid den tiden omnämns en skeppsbyggmästare här. Varvet byggde mindre skepp och pråmar. Det är inte känt var det låg, men det kan ha varit på en holme på södra sidan av Strömmen där senare bron till Saltängen byggdes.
År 1627 fick Louis De Geers konsortium Söderkompaniet tillstånd att bedriva varvsverksamhet och tog troligen över kronans gamla varvstomt. Under resten av seklet skedde främst reparationer och underhåll av båtar, men ännu på 1700-talet fanns en ”skeppsbyggeriplats” i det som då hade blivit kvarteret Varvet.
Ett konkurrerande varv startades 1629 av affärskonsortiet Skeppskompaniet. Det låg på Skeppsholmen som i dag är den östra delen av Saltängen. Verksamheten blev dock bara kortvarig.
År 1743 grundades Norrköpings varv – senare kallat Gamla varvet – på Skeppsholmen av handelsmän från staden. Där byggdes galärer, brigantiner och andra mindre farkoster till skärgårdsflottan, men framför allt konstruerades fregatter av typen ostindiefarare. Minst 30 fartyg byggdes under ett årtionde och såldes bland annat till Portugal och Preussen.
År 1765 skrevs om ett skepp ”om 420 svåra läster”, dvs. med en lastkapacitet på drygt 1 000 ton. Som jämförelse var ostindiefararen ”Götheborg”, som numera finns som replik, på 340 läster. Norrköpingsvarvet var uppe i den största storleksklassen av ostindiefarare som överhuvudtaget byggdes i Sverige på den tiden.
I kvarteret Västindien söder om Strömmen startade Christian Eberstein ett varv 1784. Han var även redare och ägde nio fartyg. Amerikanska frihetskriget skapade goda konjunkturer och Eberstein blev rikast i Norrköping.
Mellan 1795 och 1820 verkade Jacob Schottes varv i kvarteret Ostindien bredvid Ebersteinska varvet. Även Schotte sysslade med handel och sjöfart, och skapade ett stort handelshus. Han gjorde lysande affärer, men förlorade också flera skepp under krigen.
När ångbåtarna gjorde entré upplevde Norrköpings varvsindustri ännu en storhetstid. En av pionjärerna var Olof Hammarsten, som 1812 köpte Gamla varvet. Vid midsommartid 1820 stävade Hammarstens ångbåt ”Norrköping” fram på sin jungfrufärd mot Stockholm. Det var ett storstilat företag som väckte uppseende. Varvet togs senare över av sonen Per Wilhelm Hammarsten men gick i konkurs 1857 efter några misslyckade kontrakt under Krimkriget.
Norrköping blev landets obestridda varvshuvudstad när Motala Verkstad 1841 flyttade sin varvsindustri till staden. Varvet anlades söder om Strömmen – mittemot Hammarstens varv – och verkstadschef var Otto Edvard Carlsund, som var landets främsta ångbåtskonstruktör.
Det första bygget på Motala varv var hjulångaren ”Norrköping” som sjösattes 1844. Samma år tillverkades den första propellerångaren åt tsar Nikolaus I och två år senare den första propellerbåten i reguljär svensk trafik: kanalångaren ”Linköping”.
Varvet var med sina 600 anställda landets största varvsindustri och även tekniskt det ledande. Under en tioårsperiod i mitten av 1800-talet levererades 93 ångbåtar från Norrköping vilket var mer än den sammanlagda tillverkningen på varven i Stockholm och Göteborg.
Motala varv fick beställningar på pansarskepp av samma typ som det berömda ”Monitor” som ritades av den svenske ingenjören John Ericsson till nordstaternas flotta i amerikanska inbördeskriget. Den första monitoren sjösattes 1865 och fick namnet ”John Ericsson”. Det var 60 meter långt, med vridbart kanontorn och tjocka plåtlager. Fartyget väckte jubel och storsvensk yra, och Carlsund blev nästintill nationalhjälte.
Ett ännu viktigare bidrag till sjöfartshistorien var ”Zoroaster”. Hon var världens första tankbåt och byggdes åt bröderna Nobel. Trots en blygsam kapacitet på 250 ton olja ansågs det vara en revolutionerande uppfinning som studerades och kopierades över hela världen.
År 1892 lade Motala Verkstad ned sin verksamhet i Norrköping för att i stället satsa på det nyinköpta Lindholmens varv i Göteborg med kapacitet för de allt större fartygsbyggena. Mindre varvsindustrier, till exempel Alholmens Varv och Östersjövarvet, fortsatte att bygga fartyg. När tankfartyget ”Petrotank” 1968 sjösattes vid Karlsovarvet sattes punkt för en månghundraårig epok i Norrköping.