Situat a la Zona Franca de Barcelona, on ocupa unes 90 hectàrees, l’accionariat el componen l’Ajuntament de Barcelona (51%), l’empresa nacional Mercasa (37%) i el Consell Comarcal del Barcelonès (12%). Obrí les primeres instal·lacions el 1971, substituint l’històric mercat del Born de Barcelona, i al llarg dels anys següents s’hi anaren traslladant els diversos subsectors que tenien també les instal·lacions a la ciutat, les quals foren reconvertides en equipaments culturals i recreatius (El Born Centre Cultural, parc de Joan Miró, Teatre Lliure, etc.). L’any 1979 s’hi traslladà l’antic escorxador, el 1983 el Mercat Central del Peix i el 1984 el Mercat Central de la Flor (que el 2008 s’establí en una superfície de 4,5 ha entre els municipis de Sant Boi i el Prat de Llobregat). A banda, el 1989 s’hi incorporà el Mercat de Fruites de l’Hospitalet de Llobregat. Les infraestructures reberen un fort impuls el 1987 en completar-se la Zona d’Activitats Complementàries (ZAC), dedicada a la logística, el transport i l’envasament, com també amb la instal·lació de fibra òptica en tota la instal·lació (1997).
En el recinte operen més de 700 empreses de transformació, comerç i distribució de productes agroalimentaris, i hi ha tota mena de serveis complementaris. Abasta diàriament uns 10 milions de consumidors en un radi d’influència que comprèn tot Catalunya, el nord del País Valencià, la part més oriental d’Aragó, les Illes Balears, Andorra, el sud de l’Estat francès i el nord d’Itàlia. Més de 20.000 persones del sector hi estan involucrades professionalment.
Considerat, per les seves infraestructures i per la concentració d’empreses agroalimentàries, una de les unitats alimentàries més importants del món, i amb l’objectiu de reforçar aquesta posició, el 2009 es fundà l’Associació Clúster Alimentari de Barcelona, que posà en marxa un pla estratègic a fi de millorar la competitivitat de les empreses alimentàries. El 2011, Mercabarna i el Consorci de la Zona Franca de Barcelona crearen la Plataforma Alimentària de Barcelona, per tal d’impulsar d’un pol alimentari innovador i capdavanter al món, i el 2013 es constituí el Clúster Mercabarna Export amb l'objectiu d'obrir nous mercats a les petites i mitjanes empreses agroalimentàries.