Hasta tiempos bastante avanzados del Paleolítico superior no existen en el territorio que hoy constituye el término municipal de Gandía vestigios de una ocupación humana, pero ya en esta etapa, durante el Gravetiense final, el hombre de Cro-Magnon se asienta en la Cueva del Parpalló, cueva que será habitada durante varios miles de años, hasta casi el final del Magdaleniense.

También fueron habitadas durante el Paleolítico superior las cuevas del Barranco del Llop y la de Maravillas.

En contraste con la riqueza de yacimientos paleolíticos, neolíticos y eneolíticos, está la escasez de restos de la Edad de Bronce y la poca representatividad de los de épocas ibérica y romana.

Está comprobada la ocupación del cerro del Castillo de San Juan en la época ibérica, seguramente a partir del siglo IV a.C. , pues aunque las construcciones medievales hayan hecho desaparecer todo vestigio de las edificaciones del poblado, se han podido recoger cerámicas ibéricas y fragmentos de vasos áticos de figuras rojas y de barniz negro que sólo a un establecimiento de la fecha y cultura indicadas pueden pertenecer. También se han recogido en lugares no localizados monedas ibéricas.

La romanización está bien representada en este territorio. En la ciudad de Gandía se han encontrado monedas y lápidas que podrían indicar un asentamiento ya en época imperial que quizá fuera el antecedente remoto de la actual población, y vasos y otros restos romanos en las cuevas Penjada, Meravelles y de los Cerdos. Está última ha dado abundantes fragmentos de "terra sigillata".

El origen de la Gandía actual se remonta de manera cierta a la época musulmana, y la primera mención documentada cristiana, de 1249, figura en el " Llibre del Repartiment" de Jaime I Aragón quien hizo donación de la villa a su hijo el infante Pedro.

Alfonso IV el Benigno imitó a sus antecesores a favor de la fortificación de la villa y Pedro IV el Ceremonioso cedió para este fin, en 1387, al Ayuntamiento, el derecho de sisa. El rey Martín el Humano la donó después, con título de ducado, a Alfonso de Aragón, hijo del infante Pedro.

En 1485 el Ducado de Gandía pasó a la casa de Borja. La ciudad medieval, de carácter feudal, que tras la muerte del último duque de sangre real había vuelto a la Corona, se convirtió en señorial a partir de 1494, en el que el segundo duque de Borja establece allí una pequeña pero fastuosa corte.

En 1520 tuvo lugar el levantamiento de las Germanías, que desde Valencia se extendió a las poblaciones más importantes del Reino, incluida Gandía. La sublevación triunfó en Valencia y Játiva. La batalla de Vernisa, en julio de 1521, dio el triunfo a los agermanados, que ocuparon Gandía y su comarca, y obligaron a los moriscos a convertirse al cristianismo. Pero tras la derrota final de los agermanados volvió Juan de Borja a Gandía y casó con Francisca de Castro.

A Juan le sucedió su hijo mayor Francisco (1543-1551), que había nacido en 1510, y que renunció a sus títulos y bienes a favor de su hijo Carlos en 1551 para ordenarse y entrar en la Compañía de Jesús.

Por otra parte, Francisco de Borja, que sería canonizado en 1671, emprendió obras de amurallamiento e incorporó el nuevo recinto a la Vila-nova, protegiéndola así del peligro de los piratas, turcos y corsarios al servicio del rey de Francia. También dentro del nuevo recinto, mandó construir un colegio para el que logró, en 1548, una bula pontificia que lo elevó a la categoría de Universidad. Dicha universidad, situada en el lugar que hoy ocupan las Escuelas Pías, fue famosa en los dos siglos que tuvo de vida, hasta su supresión por Carlos III en 1772, tras la expulsión de los jesuitas que la regentaban en 1767, y por ella pasaron nombres como Baltasar Gracián, Juan Andrés y Antonio José de Cavanilles.

Gandía mantuvo su rango durante todo el siglo XVI pero, a partir de 1609, con la expulsión de los moriscos y la ruina de los ingenios azucareros que ellos manejaban, sufrió consecuencias económicas y demográficas catastróficas que tardó más de 150 años en recuperarse.

Durante la época de estancamiento, que se alargó hasta la segunda mitad del siglo XVIII, los duques fueron abandonando su residencia para instalarse en Madrid. Durante la Guerra de Sucesión, el duque de Gandía tomó el partido de Felipe de Anjou, cuando todo el resto del Reino lo hacía por el Archiduque Carlos. De aquí que el general Juan Bautista Basset, del partido austracista, tomara la ciudad de Gandía y se llevara la artillería de la entonces plaza fortificada.

Con el triunfo de los Borbones se restableció todo menos la vida política, pues los duques apenas hacían alguna breve visita a su palacio. En 1740 moría en Madrid el último Borja y Centelles, y el ducado pasó a su sobrino el conde-duque de Benavente; ocho años después heredaría la hija de éste, casada con el duque de Osuna. Con Carlos III se renueva la vida económica, y Gandía inicia una época próspera de industrialización.

En el siglo XIX la seda atravesó dos grandes crisis debidas una a la epidemia que acabó con casi todo el gusano de seda a mediados del siglo, y otra a la competencia extranjera. El ferrocarril, símbolo de la expansión decimonónica llegó con las líneas de vía estrecha Tren Alcoy Gandia y Puerto y con el enlace entre Denia y Carcagente. En la división provincial de 1822 fue adscrita a la Provincia de Játiva y en la división de 1833 a la de Alicante, pasando definitivamente a Valencia en 1836.

Durante la guerra civil su población sufrio múltiples bombardeos por parte de la aviación italiana de Mussolini.

En los años 1960, y debido al gran crecimiento urbano de la ciudad, el municipio de Gandía anexionó a los hasta entonces municipios independientes de Beniopa y Benipeixar, actualmente barrios de la ciudad.