La porta appartiene alla terza ed ultima cerchia delle mura di Bologna. Venne costruita nel XIII secolo a presidio della strada per le valli d’Argenta e per Ferrara, venne trasformata nel XV secolo e conserva ancora l'antico avancorpo o rivellino. Porta San Donato sorge sull'antica via San Donato (o via Zamboni nel tratto all'interno delle mura), che collega Bologna al contado bolognese di nord-est. È stata edificata la prima volta nel XIII secolo. Realizzata in laterizio, accanto furono costruiti gli alloggi per le guardie. Sullo stesso lato orientale non distante verso sud era stata aperta in origine una porta detta di San Giacomo, poi tamponata nel Trecento. Nel 1354 venne sistemato un ponte levatoio. Più volte chiusa e riaperta, tra il 1952 e il 1959 venne abbattuto più di un metro di mura per consentire un migliore deflusso dei veicoli dai viali a via San Donato.