Torikauppa kukoisti ja oli varsin merkittävä kaupankäynnin muoto 1800-luvun lopun Oulussa. Ajatus kauppahallin rakentamisesta syntyi ilmeisesti Helsingissä ja Turussa tehtyjen päätösten innoittamana sekä tiukentuneiden hygieniamääräysten vuoksi. Asia otettiin ensimmäisen kerran esille kaupungin määräävissä elimissä vuonna 1889. Arkkitehdit Karl Lindahl ja Walter Thomèn laativat tyyliltään uusgotiikkaa edustavan rakennuksen piirustukset. Kustannusarvio oli 13 200 markkaa. Sijainnista ei kuitenkaan päästy yksimielisyyteen ja rakennusprojekti joutui vuosiksi jäihin. 

Yli kymmenen vuoden pähkäilyn jälkeen kaupunginvaltuusto teki päätöksen kauppahallin ja lihantarkastamon rakentamisesta nykyiselle paikalleen. Halli valmistui vuoden 1901 alkupuolella ja avajaisia vietettiin 1.5.1901. Kauppiaat kuitenkin protestoivat rahatoimikunnan laatimia tiukkoja järjestyssääntöjä ja jatkoivat kaupantekoa ulkona. Lopulta rahatoimikunnan esimies P. J. Helsingius määräsi sanomalehti Kalevassa 8.5.1901 kaupanteon alkamisesta kauppahallissa ja käski aseistautuneen keisarillisen armeijan sotilaat paikalle ajamaan kauppiaat sisälle halliin.

Kaupallisen toiminnan käynnistyessä hallissa oli 55 erillistä seitsemän neliön myymäläpaikkaa. Mukana olivat muun muassa Lihakunta, Karjapohjola, Kotivara, Osuusliike Arina ja Oulun Osuuskauppa, jotka luopuivat paikoistaan 1970-luvulla. Maaseudun tilallisille varattiin tilaisuus lihan ja muiden tuotteidensa vähittäiskauppaan päivämaksua vastaan.

Ajan kuluessa ns. herrasväki alkoi suosia hallin valvottuja ja tarkastettuja tuotteita, mikä johti hallikaupan erikoistumiseen ja tuotteiden jalostukseen. Kauppahalli erikoistui monipuoliseen elintarvikekauppaan, kun taas torilla tuotteita myytiin laidasta laitaan. Tori- ja hallikauppa täydensivät oivallisesti toisiaan ja sirkukset sekä tivolitoiminta vetivät ihmisiä alueelle. Pian torin alueesta muodostui etenkin maatalosutuotteiden ja halpamyynnin keskus aina 1920-luvulta 1960-luvun loppuun.

Markettien saapuminen 1960-luvulla pakotti kauppiaita tarkastelemaan toimintaansa uudestaan. Koko torin alueen kaupallinen kokonaisuus joutui uuden ja tuntemattoman haasteen eteen. Linja-autoasema ja maatalouskoneiden myynti siirtyi alueelta toisaalle, mikä hankaloitti tilannetta entisestään.

Kalakaupan siirto kauppahalliin 1970-luvulla ja tuotteiden jalostus toi kuitenkin asiakkaita halliin. Erikoistuminen ja yksilöllinen asiakaspalvelu osoittautuivat kauppiaiden pelastukseksi. Myös kaupungin viranomaiset heräsivät torin alueen merkitykseen kaupunkikuvassa. Kauppahallin ja koko kauppatorin alueen kehittäminen nähtiin investointina, jonka uskottiin koituvan kaupunkilaisten ja turistien iloksi.

Kauppahalli peruskorjattiin 1990-luvun puolivälissä, ja uusi nousukausi alkoi. Torin alueesta ja kauppahallista muodostui olennainen osa Oulun kaupunkikuvaa, mitä se on myös nykyään. Kauppahalli remontoitiin uudestaan vuonna 2020 ja on tänä päivänä yksi Oulun tärkeimmistä maamerkeistä. Laadukkaat erikoistuotteet, tuore liha ja kala, leipomotuotteet ja vihannekset, sekä jalosteet, lahjatavarat ja käsityöt yhdistettynä yksilölliseen asiakaspalveluun ja kauniiseen ympäristöön ovat edelleen asioita joiden takia kauppahalliin tullaan.

Osa kauppiaista ovat toimineet hallissa jo 50 vuoden ajan. Nykyisin tarjonnasta löytyy elintarvikkeiden lisäksi vaatteita, koruja, käsityötuotteita, mausteita sekä kahvilapalveluita. Saatavilla on aamupalaa ja lounasta sekä monipuolista palanpainiketta. Luomutuotteet ja lähiruoka ovat nekin löytäneet luonnollisen paikkansa Oulun kauppahallista.