Izveidošanās un attīstība 1567. gadā Daugava mainīja gultni un radās jauna ieteka pašreizējā vietā, veicinot vispārēju attīstību jaunās Daugavas grīvas apkārtnē. Līdz ar apvidus izmaiņām 14. gs. celtā Vācu ordeņa Livonijā vecā Daugavgrīvas pils, kas atradās Daugavas labajā krastā, zaudēja savu stratēģisko nozīmi.
1582. gadā pie jaunās Daugavas grīvas pēc Polijas karaļa Stefana Batorija (Stefan Batory) pavēles tika uzcelta pirmā bāka.
Poļu–zviedru kara laikā Daugavgrīvu sākotnēji ieņēma zviedri un 1608. gadā uzcēla četrstūra skansti Daugavas jaunajā grīvā, nosaucot to par Neimindi (Neumünde) jeb Jauno skansti. Turpmākajos gados cietoksnis atradās gan poļu, gan zviedru pārraudzībā līdz 1621. gada oktobrim, kad pār izpostīto cietoksni kontroli ieguva zviedru karaspēks. 1624. gadā Zviedrijas karalis Gustavs II Ādolfs (Gustav II Adolf) apmeklēja cietoksni un pavēlēja to atjaunot.
17. gs. laikā Daugavgrīvas cietoksnī vairākās kārtās notika apjomīgi celtniecības darbi, kuru rezultātā tas kļuva par spēcīgu sešu bastionu fortifikāciju un tolaik nozīmīgu militārās loģistikas centru. Cietoksnī atradās kazarmas, pulvera pagrabi, mūrēti kazemāti, dažādas noliktavas un baznīca.
Tiek uzskatīts, ka Daugavgrīvas kā apdzīvotas vietas pirmsākumi varētu būt meklējami 17. gs. saistībā ar dažādu amatnieku iesaisti cietokšņa pārbūves darbos un cietokšņa garnizona karavīru ģimeņu izvietošanu, kas sekmēja cietokšņa priekšpilsētas izveidi.
17. gs. beigās tagadējā Buļļu sala, kas šķīra Lielupi no jūras, bija ievērojami šaurāka un jūras krasta līnija atradās pie Daugavgrīvas cietokšņa. Ap 17.–18. gs. miju palu laikā Lielupe (Buļļupe) pārrāva zemes strēli uz rietumiem no Daugavgrīvas cietokšņa, kas to šķīra no jūras, izveidojot sev jaunu ieteku jūrā – Ziemeļupi.
Lielā Ziemeļu kara (1700–1721) pašā sākumā zviedru garnizons sakšu militārā pārspēka dēļ pēc divu dienu kaujām kapitulēja. Pēc aptuveni pusotra gada, veicot divu mēnešu aplenkumu un intensīvas artilērijas apšaudes, 1701. gada 11. decembrī zviedru karaspēks atguva kontroli pār cietoksni un tā apkārtni. 1709. gada novembrī krievu karaspēks uzsāka Rīgas un Daugavgrīvas aplenkumu. 1710. gada 19. augustā zviedru garnizons kapitulēja un neilgi pēc tam cietoksni apmeklēja arī Krievijas Impērijas cars Pēteris I (Пётр I Алексеевич), kurš pavēlēja uzsākt cietokšņa atjaunošanas darbus.
1776. gadā Daugavgrīvas cietoksnī tika uzcelta garnizona pareizticīgo baznīca. 1765. gadā ziemeļu virzienā no Daugavgrīvas cietokšņa, Daugavas grīvas kreisajā krastā, tika uzsākta Komētforta izbūve. 1788. gadā Komētforta dambja galā tika uzcelta Daugavgrīvas bāka aptuveni tajā vietā, kur tā atrodas mūsdienās.
19. gs. sākumā tika uzbūvēts tilts pāri Buļļupei, lai savienotu Daugavgrīvu un Daugavgrīvas cietoksni ar Bolderāju. 1846. gadā tika radīts Daugavgrīvas cietokšņa priekšpilsētas plānojuma projekts, kas gadsimtos veidojušās stihiskās apbūves vietā paredzēja regulāru ielu tīklojumu – četras Buļļupei paralēlas ielas ar četrām šķērsielām.
19. gs. otrajā pusē līdz ar ziemas ostas (1851), telegrāfa sakaru (1852) un dzelzceļa (1873) izbūvi Daugavgrīvā sāka strauji attīstīties rūpniecība un tirdzniecība. Daugavas grīvā un tās apkārtnē pastāvīgi tika veikti gultnes padziļināšanas darbi, ko apkalpoja velkoņi un liellaivas, ar kurām tika transportēta grunts. Ūdens transportam bija nepieciešami permanenti remontdarbi, un 1866. gadā Rīgas Biržas komiteja ziemas ostā ierīkoja slīpdoku, lai izvilktu kuģus no ūdens, un remonta rūpnīcu. 1898. gadā pie remonta rūpnīcas tika uzbūvēts peldošais doks. Līdz ar dzelzceļa izbūvi sliežu ceļu ierīkoja visas piestātnes garumā, kas ievērojami atviegloja kravu loģistiku. Kokmateriālus varēja iekraut tieši lielajos kuģos, bet kuģu kravas izkraut dzelzceļa vagonos.
19. gs. beigās un 20. gs. sākumā Daugavgrīvu ar Rīgu savienoja regulāra dzelzceļa un tvaikonīšu satiksme. Daugavgrīvā bija divi pārtikas veikali, trīs skārņi un viens alus krogs. Neskaitot Daugavgrīvas cietokšņa garnizonu, 1909. gadā miestā dzīvoja apmēram 2000 iedzīvotāju, kuri galvenokārt bija ostas un dažādu fabriku strādnieki, krāvēji, jūrnieki, zvejnieki un dzelzceļa infrastruktūras darbinieki.
Pirmā pasaules kara laikā Daugavgrīvas cietoksnī tika saformēti Daugavgrīvas cietokšņa zemessargu apvienoto darba rotu bataljoni un vairākas latviešu strēlnieku vienības. Līdz 1917. gada rudenim daudzu uzņēmumu iekārtas tika evakuētas uz Krievijas Impērijas iekšzemes guberņām un vairākas kādreizējo uzņēmumu ēkas tika izpostītas, cieta arī Daugavgrīvas miesta dzīvojamā apbūve.
Latvijas armija pirmoreiz Daugavgrīvā ienāca 1919. gada vasarā, bet 1919. gada rudenī Daugavgrīvā un tās apkārtnē norisinājās vairākas Latvijas armijas militārās operācijas, kurām bija izšķiroša nozīme Rīgas aizstāvēšanā pret Rietumu brīvprātīgo armiju. 1919. gada 15. oktobrī Latvijas armija veica desanta operāciju Daugavgrīvā, kuras rezultātā pēc dažām stundām no Rietumu brīvprātīgo armijas tika atbrīvota Daugavgrīva un Bolderāja.
No 1920. gada Daugavgrīvas cietoksnī bāzējās Latvijas armijas Daugavgrīvas artilērija (no 1935. gada 15. maija Daugavgrīvas artilērijas pulks).
1924. gada 24. februārī Saeimā tika pieņemts “Likums par Rīgas pilsētas administratīvajām robežām”, kā rezultātā Rīgas pilsētas administratīvajā teritorijā tika iekļauta arī Daugavgrīva līdz ar citām Pārdaugavas teritorijām, piemēram, Anniņmuižu, Bolderāju, Kleistiem un citām.
Starpkaru periodā Daugavgrīvā tika atjaunotas dzīvojamās ēkas un uzņēmumi.
Daugavgrīvas iedzīvotāji, kuri necieta 1940.–1941. gada padomju okupācijas un nacistiskās Vācijas okupācijas periodos, tika piespiedu kārtā pārvietoti padomju otrreizējās okupācijas periodā, jo 1945. gadā visa Daugavgrīvas teritorija tika atsavināta Padomju Sociālistisko Republiku Savienības (PSRS) Rīgas kara flotes bāzes un kara flotes virsnieku ģimeņu pilsētiņas izveidei. Piedzīvojot dažādas izmaiņas, līdz mūsdienām no atsavinātajām 112 ēkām Daugavgrīvā ir saglabājušās aptuveni piecas, tādēļ var secināt, ka PSRS okupācijas periods ir nodarījis milzīgus zaudējumus Daugavgrīvas kultūrvēsturiskajai apbūvei, faktiski to iznīcinot.
20. gs. 40. gadu beigās un 50. gadu sākumā Daugavgrīvā tika uzceltas galvenokārt divstāvu koka un mūra ēkas, kuras ir saglabājušās līdz mūsdienām, piemēram, Zvīņu ielā Nr. 1, Parādes ielā Nr. 3A, Slimnīcas ielā Nr. 3 un citas. 70. gados tika uzsākta daudzstāvu tipveida paneļu ēku būvniecība. Turpmākajos gados tika izbūvēts arī sabiedriskais centrs, atpūtas un sporta zonas, transporta un inženierkomunikāciju tīkls. 1972. gadā tika pabeigta Rīgas 67. vidusskolas (mūsdienās Rīgas Daugavgrīvas pamatskola) celtniecība, bet 1981. gadā ekspluatācijā tika nodota pēdējā no trim divpadsmit stāvu dzīvojamajām ēkām Daugavgrīvā.
1990. gadā, īsi pēc Latvijas neatkarības atjaunošanas, Ļeņingradas rajons, kurā atradās arī Daugavgrīva, tika pārsaukts par Kurzemes rajonu.
2003. gadā tika pabeigts pirmais no jauna celtais tilts atjaunotajā Latvijas Republikā, kas savieno Bolderāju ar Daugavgrīvu pār Buļļupi.
2013. gadā Daugavgrīvā tika pabeigta Bolderājas Kristus Apskaidrošanas pareizticīgo baznīcas celtniecība.
2018. gadā tika veikti vērienīgi Daugavgrīvas vidusskolas (no 2022. gada pamatskola) un tās sporta zonas renovācijas darbi.