Le sestiere de Cannaregio se forme progressivement à partir du IXᵉ siècle, lorsque la République de Venise engage de vastes travaux de drainage et de canalisation pour urbaniser les zones marécageuses du nord de la ville. Le Canal de Cannaregio, probablement aménagé au XIIᵉ siècle, devient un axe stratégique reliant la lagune au cœur économique de Venise et favorise l’implantation d’ateliers, de jardins (cannegi) et de résidences.
À partir du XVIᵉ siècle, Cannaregio marque l’histoire européenne avec la création du Ghetto juif en 1516, premier espace urbain officiellement désigné comme ghetto. Le quartier comprend le Ghetto Nuovo, le Ghetto Vecchio et le Ghetto Nuovissimo, organisés autour de synagogues (scole) encore visibles aujourd’hui. Ce secteur conserve une mémoire architecturale et culturelle singulière, liée à la vie religieuse, intellectuelle et commerciale de la communauté juive vénitienne jusqu’à l’époque moderne.
Cannaregio abrite plusieurs monuments majeurs. L’église de la Madonna dell’Orto conserve des œuvres de Jacopo Tintoretto, dont La Présentation de la Vierge au Temple (vers 1553–1556) et Le Jugement dernier (vers 1560), l’artiste ayant vécu et été enterré dans le quartier. L’église San Giobbe, reconstruite au XVᵉ siècle, témoigne de la transition entre gothique tardif et premières formes de la Renaissance vénitienne. Plus à l’est, Santa Maria Assunta, dite I Gesuiti (consacrée en 1715), illustre le baroque vénitien et conserve Le Martyre de saint Laurent (1588) du Titien.
Aujourd’hui, Cannaregio se distingue par une vie quotidienne encore largement résidentielle. Éloigné des grands flux touristiques, le quartier conserve un tissu urbain dense de fondamente, de petits ponts et de places animées par des marchés, des écoles et des ateliers. Cette continuité entre histoire, mémoire communautaire et usages contemporains en fait l’un des secteurs les plus authentiques de Venise.