Po zniszczeniu Anuradhapury w 993 n.e. przez władcę hinduskiego Rajaraja Chola I dotychczasowa okresowa rezydencja królewska, Polonnaruwa, została przekształcona w stolicę.
Zbudowano obiekty religii hinduistycznej, w tym świątynię boga Sziwy. Odzyskanie Cejlonu przez króla Vikkamabahu (znanego też jako Kassapa VI) nie tylko nie pozbawiło Polonnaruwy funkcji stołecznych, ale została ona zabudowana dodatkowo świątyniami buddyjskimi, z których najważniejsza była Hatadage (Świątynia Zęba Buddy).
Największy rozkwit osiągnęła Polonnaruwa w okresie panowania króla Parâkramabâhu I Wielkiego w latach 1153-1186. Stworzył on otoczone potrójnym murem bajkowe miasto-ogród, w którym pałace i świątynie były wtopione w krajobraz. Z okresu jego panowania pochodzi także Lankatilaka, potężna ceglana budowla z zachowanym wielkim posągiem Buddy oraz Gal Vihara, klasztor z zespołem wielkich rzeźb skalnych.
Jeden z jego następców, król Nissanka Malla, zbudował jeszcze jedną imponującą budowlę - Rankot Vihara, jest to stupa o średnicy 175 m i o wysokości 55 m. W późniejszym okresie miasto było często najeżdżane przez sąsiadów, funkcję stolicy pełniło jeszcze okresowo w XIII wieku.
