Se eu tivesse nascido há dez mil anos atrás, como o Raul Seixas, eu teria visto povos nômades andando pela região de Puno em busca de alimentos. A época antiga inclui um tempo em que ainda não se praticava agricultura e a domesticação dos animais, então era preciso mudar de lugar constantemente. Milhares de anos depois, se organizou na região o centro urbano mais antigo da área, chamado Pucara. Essa cultura se fixou no local e se caracterizou pela construção de grandes edifícios em forma de pirâmides até os anos 200 a 300 d.C. Com o domínio de novas técnicas, esses povos passaram a construir moradias fixas, domesticar animais andinos e plantas com a civilização Tiahuanaco. Essa última durou até os séculos XII e XIII, quando se dividiu em vários reinos independentes conhecidos como Kollas, com centro em Atuncolla e Sillustani; Lupacas, que se concentravam em Juli e Chucuito; e Pacajes, em torno do Rio Desaguadero. Além, é claro, dos Incas, que chegaram para dominar os outros povos para formar seu império. As evidências da existência dessas civilizações são tumbas e cavernas com restos humanos, cerâmicas e tecidos encontrados na região.
Já a partir da chegada dos espanhóis ao continente, inaugurando a época colonial que se extendeu entre 1550 e 1825, os fatos passaram a ser registrados em textos e documentos. Em 1573, Puno recebeu a visita do vice-rei don Francisco de Toledo. Dois anos mais tarde, o povoado contava com uma população de 4.705 habitantes e começava a assumir funções de caráter econômico, servindo como base para relações mercantis, assentamento de mineiros e concentração de fluxos migratórios, sendo ponto de passagem entre Arequipa, Cusco, La Paz e Potosí. No século seguinte, descobriu-se na região as minas de prata, o que alavancou o seu desenvolvimento.
A fundação da cidade se deu pelo vice-rei Pedro Antonio Fernández de Castro em 1668, no espaço onde se encontra atualmente o centro histórico da cidade. Em 1757 são concluídas as obras da atual Catedral Basilica de Puno, que domina a paisagem da Plaza de Armas. Nessa época, a baía do Lago Titicaca já tem importância como porto artesanal. No mesmo século, com a criação do novo Virreinato del Río de la Plata, em 1776, Puno fica separada do território do Peru. Em 1796, entretando, volta a fazer parte do Virreinato del Perú.
Ao iniciar-se a época republicana, a partir de 1825, Simón Bolívar determina a criação do Colegio de Ciencias e Artes, que começou a funcionar cinco anos depois e deu origem ao atual Glorioso Colegio Nacional de San Carlos de Puno. Além da agricultura e criação de animais para subsistência e atendimento ao mercado local, passa-se a exportar lã para a Inglaterra, atividade que se manteve como uma das mais importantes durante vários anos. Em 1856 se cria a Universidad San Carlos de Puno. Na década de 1870 o desenvolvimento do transporte por embarcações e trem de ferro consolida o crescimento do comércio e da cidade, já com 7.919 habitantes.
Em 1940, Puno já tinha 13.789 habitantes, com a população rural já apresentando uma tendência maior a se estabelecer como urbana. Em 1968, ao celebrar o terceiro centenário da cidade, se empreendeu um ambicioso plano de obras públicas que incluíram a construção do Teatro Municipal, pavimentação das ruas, criação de novos bairros e outras melhorias. Já no final da década de 1990 e início dos anos 2000, o turismo ganha força e vários casarões antigos passam a ser destruídos para dar lugar a hotéis. Em contrapartida, constroem-se mirantes nos montes próximos e a nova atividade traz empregos e desenvolvimento para a cidade.
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