Les primeres notícies que es tenen sobre el poblament del territori es remunten a l'època dels romans, en la ciutat anomenada Setelsis. Aquella població es deuria projectar sobre un antic assentament ibèric dels lacetans, desconegut, i ocuparia el lloc de Castellvell (al terme d'Olius). Entre els segles II i I aC, els pobladors romans van davallar fins a l'assentament de la Solsona actual.
El topònim va evolucionar cap a la forma Celsona durant l'època visigòtica, de la qual no hi ha pràcticament dades. El mateix que succeeix dels breus temps de dominació musulmana.
El rei franc Lluís el Piadós va conquerir la Marca Hispànica, fins a Solsona, durant el primer terç del segle IX. Cap al 820, però, el cap got Aissó, amb l'ajut dels sarraïns, va recuperar novament la vila i molts altres territoris. La població va ser reconquerida definitivament per Guifré el Pilós l'any 886.
La consolidació de Solsona va arribar durant el segle X, sota la jurisdicció del comtat i del bisbat d'Urgell. Cap a l'any 1000, a més, va convertir-se en residència episcopal. La prosperitat va continuar durant tota l'edat mitjana. Els comtes d'Urgell tenien predilecció per aquesta població, i fins i tot Ermengol IV i Ermengol V van voler ser-hi enterrats. En aquell segle XI, el domini de la ciutat era compartit amb els prepòsits de Solsona.
El poder i prestigi dels vescomtes de Cardona van créixer també paral·lelament amb el progrés del municipi. Cap a mitjan segle XIII, aquesta noble família va fer-se amb la jurisdicció civil de la població. El poder compartit entre els Cardona i els prepòsits de Solsona va establir-se en un consell de govern que va perdurar fins al segle XVIII.
Al segle XVI Solsona va viure un important canvi per a la seva història: la vila va ser escollida per Felip II per demanar al papa Climent VIII un nou bisbat, que va ser atorgat el 1593. El mateix rei la va distingir amb el títol de ciutat el 1594, i així es convertí en una de les deu que hi havia a Catalunya.
Durant la Guerra dels Segadors, a mitjan segle XVII, va oferir una gran resistència contra les tropes de Felip IV i va estar en poder dels francesos de 1642 a 1652. La Guerra de Successió (1700-1714) va tenir pitjors conseqüències per a la localitat. Els decrets de Nova Planta van variar el govern de la ciutat i van fer desaparèixer la Universitat.
El segle XIX va ser difícil per a Solsona. Durant la Guerra del Francès va patir una breu ocupació de les tropes franceses, que va acabar amb l'incendi de la catedral. La Primera Guerra Carlina encara va ser pitjor, després de la qual la ciutat va haver d'afrontar un llarg i lent període de recuperació.
El segle XX va ser el de la industrialització del municipi, que va concentrar l'activitat industrial de la comarca.