L’any 1912, com a conseqüència del nou règim jurídic en matèria de cambres s’instituïren, a Barcelona per separat, la Cambra Oficial de Comerç i Navegació i la Cambra Oficial d’Indústria. El 1967 es reunificaren les dues cambres i es constituí novament la Cambra Oficial de Comerç, Indústria i Navegació de Barcelona com a continuadora d’aquelles. Té la seu a la Llotja de Mar.
El principal òrgan de govern és el ple. Fins el 2017, l’integraven 69 membres, 60 dels quals elegits per sufragi universal i directe de tots els contribuents al Tresor Públic (persones físiques o jurídiques), dedicats a activitats industrials, comercials i de serveis agrupats per categories professionals (15 l’any 2019), i 9 elegits pels membres del ple abans esmentat a proposta de les organitzacions empresarials intersectorials i territorials més representatives. La durada del mandat és de quatre anys. El ple elegeix el comitè executiu d’11 membres i el president que l’encapçala. Amb l’aprovació del decret llei del juny de 2017 el ple passà a estar format per 60 membres, 40 dels quals elegits per sufragi universal. Dels 20 restants, 14 corresponen a les empreses del cens amb l’aportació voluntària més elevada a la Cambra, i els 6 restants a candidatures proposades per les organitzacions empresarials.
La demarcació de la Cambra de Barcelona s’estén a la major part de la província de Barcelona, amb 10 delegacions (Alt Penedès, Anoia, Baix Llobregat, Barcelonès Nord, Berguedà, Garraf, l’Hospitalet de Llobregat, Maresme, Osona i Vallès Oriental). Participa en la gestió i el finançament de l’anomenat Grup Cambra, organitzacions empresarials, jurídiques i administratives en les quals té representació. L’any 2019 el Grup Cambra el formaven Fira de Barcelona, Fira 2000, Turisme de Barcelona, Barcelona Centre de Disseny, Fundació Barcelona Promoció (amb oficina a Brussel·les), la societat Gestió i Promoció Aeroportuària, Camerdata (participada per 22 cambres espanyoles que comercialitza bases de dades d’informació empresarial), Fundación Empresa & Clima, Fundació Knowledge Innovation Market Barcelona, Llotja de Cereals, Llotja de Vic, Mercat Carni i Tribunal Arbitral de Barcelona. Edita diverses publicacions, interessants per a l’estudi de l’economia catalana, com ara la Memòria econòmica de Catalunya (anual), en col·laboració amb les cambres de comerç catalanes. El seu arxiu històric guarda un fons molt important per a la història econòmica de Catalunya.
Des del 1966 han presidit successivament la Cambra de Barcelona Josep Valls i Taberner (1967), Andreu Ribera i Rovira (1967-79), Josep Maria Figueras i Bassols (1979-91), Antoni Negre (1991-98; 1998-2002) i Miquel Valls (2002-19). En les eleccions del maig del 2019 (les primeres en les quals s’utilitzà el vot electrònic) es produí un canvi significatiu en obtenir majoria al ple (31 dels 40 membres elegits per sufragi universal) la candidatura Eines de País, que tenia el suport de l’organització independentista Assemblea Nacional Catalana. Tot i que dels més de 400.000 electors censats només van votar poc més del 4%, aquesta participació superava notablement l’1,8% del 2010. Joan Canadell n’assumí la presidència fins el gener del 2021, que el rellevà Mònica Roca, primera dona a ocupar el càrrec. El 9 d’octubre de 2023 l’empresari Josep Santacreu fou proclamat nou president.