Ege kıyıları uygarlık tarihinin en eski kentsel yerleşme ve aynı zamanda en hareketli bölgelerinden biri olmuştur. Antik Çağda Buca yöresinde bir yerleşme olduğu hakkında Kararas ın Cadoux ve Iconomos u referans vererek aktardığı bilgiler yer almaktadır. Buca’nın kuzey doğusunda 1868 yılında ortaya çıkarılan ve British Museum a nakledilen Antik döneme ait bir kadın büstünden söz edilmektedir. Büst insan ölçeğinden büyük olup malzeme ve işçilik kalitesi düşüktür. Yine aynı kaynaklara göre M.Ö 630 da İzmir e Lidyalıların saldırısından sonra halk civardaki köylere, bu arada Buca, Dereköy, Kangölü, Kozağacı yörelerine dağılıp yerleşmişlerdir. Bizans döneminde ise Buca’nın 5 km. doğusunda Lundru ya da Lundruka Çiftliği olarak anılan yerde Thriz (Meşe) adında bir köy bulunmaktaydı. Buca’nın Kangölü yöresinde ve Paradiso’nun Batısında, Meles çayı üzerindeki Roma, bunların daha kuzeyindeki Bizans su kemerleri, Antik çağda bu yörede oldukça gelişmiş yerleşmeler bulunduğunu ortaya çıkarmıştır.
Buca’nın yakın tarihimizde bir Rum köyü olarak belirdiğini ortaya koymaktır. Rumlarla hemen aynı zamanda görülen Avrupalı iş adamları ve bunların aileleri de İzmir yöresinde ve bu arada Buca da yerleşmişler, Buca nın gelişip zenginleşmesine önemli katkılarda bulunmuşlardır. İzmir’e gelip iş tutan ve yerleşen İngiliz, Fransız, Hollandalı, İtalyan ve diğer Levanten ailelerden meydana gelen toplum, Buca’da bir ortak kültür oluşturmuştur. Bu toplum içerisinde özellikle İngilizlerin Buca’da yoğunlaştıkları görülmektedir. Buca bir Rum köyü olarak tarih sahnesinde belirmiş, giderek Levanterler ve özellikle İngilizlerin büyük malikaneler yaptırarak yerleştikleri bir banliyö niteliği kazanmıştır. Buca’da Müslüman Türklerin Yukarı Mahalle’ de Tıngır Tepe eteklerinde oturdukları bilinmektedir. Hristiyan grupların ise belli bölgelerde yoğunlaştıklarını söylemek zordur.
Cumhuriyet döneminde 1950 li yıllara kadar Buca eski kentsel yapısını ve ölçeğini korumuş, Aşağı Mahalle daha çok memur, iş adamı aileleri, Yukarı Mahalle ise genellikle tarımla uğraşan göçmen kesimin yerleşme alanları olarak yaşamını sürdürmüştür. Bu dönemde 10.000 nüfuslu bir bucak olan Buca’nın önceki yaşantısını çok az farkla sürdürdüğü söylenebilir. Yerleşme gerçek anlamda bir banliyodur. Kentle bağlantısını sağlayan başlıca ulaşım aracı trendir. Karayolu taşımacılığının deniz ve demiryoluna kıyasla gerek araç gerekse yol kalitesi bakımından gelişmemişliği trenin önceliğini büyük ölçüde arttırmaktadır.
Buca, bugün nüfus artışı yönünden Türkiye nin en hızlı gelişen ilçeleri arasında yer almaktadır. 2015 Verilerine göre Buca’nın nüfusu 470.768 dir.