Parece improbable que Gandía existiera como núcleo urbano antes de 1240, año en el que el rey aragonés Jaime I, tras largas y costosas negociaciones con los árabes, tomó posesión pacífica del castillo de Bayrem y de otros territorios de la zona. Sin embargo, es indudable que la actual comarca de la Safor, a la que pertenece Gandía, estuvo habitada desde el Paleolítico, ya que restos de esta época se han encontrado en las cuevas de Parpalló y de Meravelles. Igualmente existen vestigios de la presencia de los Iberos en la zona (Gandía es, posiblemente, un nombre de origen ibero), así como de un intenso proceso de romanización.

Con la llegada de los árabes y su asentamiento en la Península, en la zona de Gandía se establecieron pequeños núcleos rurales alrededor de las fortificaciones protectoras, como son los castillos de Bayrem y Rebollet. Gandía era nombrada en los textos de la época como una alquería de cierta importancia rodeada por otras menores. Pero la gestación de un núcleo urbano de importancia no se produjo hasta la pacificación y el asentamiento cristiano en la zona, tras su reconquista en 1252 por el rey Jaime I. En su Lliber del Repartiment, donde se contienen las donaciones que el soberano hizo a los caballeros y soldados que le acompañaron en la toma de Gandía, no se señala la presencia de edificios singulares, lo que demuestra la inexistencia de una población de importancia, hecho que no impide que, con la pacificación de toda la zona durante su reinado, se produjera una importante expansión de Gandía, tanto económica como poblacional.

La consolidación iniciada con Jaime I se fue completando durante el reinado de Jaime II. Este monarca estableció la exención de impuestos para obras, lo que permitió una importante expansión urbana; construyó el primer cinturón amurallado alrededor de lo que había sido el viejo núcleo musulmán, que proporciona el espacio unitario idóneo para agrupar los núcleos de población dispersos por la zona; al tiempo que concedió dos importantes privilegios, uno económico, con la concesión de una Feria en 1310, y otro jurisdiccional, con el establecimiento de justicias y jurados; todo ello, unido a la propia capacidad ciudadana, determinó un auge urbano que hizo que Gandía se presentara, a principios del siglo XIV, como una floreciente villa medieval que basaba su crecimiento en una rica economía urbana, ligada a una expansiva agricultura, que tenía en la caña de azúcar su principal producto, y un sector comercial y artesanal en expansión. A todo ello, habría que añadir su situación estratégica en el eje costero Norte-Sur del Reino de Valencia.

Con la construcción de la muralla quedó definido el plano medieval de la villa, que presenta planta rectangular con una trama urbana ortogonal articulada sobre tres ejes principales paralelos al río, que se unen entre sí mediante una red de callejuelas. Esta disposición urbana todavía se puede constatar en el sector antiguo de la ciudad.

En 1323 Jaime II concedió el Señorío de Gandía a su hijo, el infante Pedro de Ribagorza, dentro de la costumbre medieval de otorgar la dignidad ducal exclusivamente a miembros de la familia real. El hijo de éste heredó el ducado y, al ser nombrado rey en 1359, se convirtió en duque Martín el Humano, futuro Martín I. Instaló en Gandía su residencia habitual y la convirtió en una pequeña corte medieval, con una destacada vida cultural y la aparición de literatos como Ausias Marc, Joanot Martorel y Rois de Corella. De este momento son también obras destacadas de arquitectura, como el palacio ducal, el convento de San Jerónimo de Cotalba o la reforma de la iglesia de Santa María la Mayor, actual Colegiata.

Tras la muerte de Martín, en 1410 y hasta 1485, el título fue heredado por diferentes miembros de la Corona aragonesa, sin que ninguno residiera ni, en realidad, tuviera ninguna vinculación con Gandía.

En el año 1485 Fernando el Católico vendió el señorío de Gandía a la familia Borja o Borgia; este linaje era uno de los más universales, poderosos e influyentes del momento. Dos de sus miembros ocuparon el solio pontificio, Alfonso de Borja en 1455, con el nombre de Calixto III, y su sobrino Roderico de Borja en 1492, con el de Alejandro VI. Este último era el padre de los dos primeros duques de Gandía. Durante todo el siglo XVI, y bajo la sombra de los Borja, Gandía vivió una época de esplendor: amplió notablemente su superficie urbana, disfrutó de una economía floreciente, se construyeron nuevos edificios y se remodelaron otros antiguos.

El mismo año de la compra del señorío, el rey otorgó la dignidad ducal al señor de Gandía, Don Pedro Luis Borja, hijo del papa Alejandro VI, con lo que se convirtió en el primer Duque Borja de Gandía. Al poco tiempo murió y le sucedió en el ducado su hermano Don Juan, igualmente hijo del papa Alejandro VI.

Desde el primer duque, los Borja iniciaron una política matrimonial dirigida a emparentarse con las familias de la más alta nobleza castellana. Pedro Luis contrajo matrimonio con María Enríquez de Luna, miembro de una ilustre familia castellana ligada por consanguinidad a la propia familia real, aunque, como se ha indicado con anterioridad, murió muy pronto, en 1488, y fue su hermano Juan quien heredó el ducado; se casó con María Enríquez, viuda del anterior.  Educado Don Juan en las costumbres italianas del Renacimiento, a su llegada a Gandía cambió la fisionomía urbana y las costumbres de la ciudad y la transformó en una pequeña corte italiana en la que el joven duque derrochó los caudales paternos. La vida en esta época era verdaderamente regia; el brillo de la corte ducal no se diferenciaba en nada de la de los propios reyes. A este esplendor corresponde un plan de remodelación arquitectónica acorde con la dignidad que se pretendía dar a la villa ducal; así, se amplió la Seo o iglesia de Santa María, que había sido edificada en el siglo XIV, se remodeló igualmente el Palacio Ducal que había sido construido por Martín el Humano, se construyó la iglesia de San Marcos, y se fundó el Convento de Santa Clara. Pero el segundo Duque no gozó tampoco de una vida larga; en 1497, en un viaje a Roma, fue asesinado. Heredó el Ducado de Gandía su hijo Juan Borja y Enríquez, de tres años, y hasta su mayoría de edad, se hizo cargo de su administración su madre, María Enríquez. Los años de su mandato fueron igualmente florecientes. Doña María aumentó las posesiones territoriales del Señorío, administró sabiamente sus rentas y realzó y asentó su rasgo de corte ducal; además, consiguió elevar la iglesia de Santa María a Colegiata, mediante bula del papa Alejandro VI.

Alcanzada la mayoría de edad, Juan de Borja y Enríquez se hizo cargo del Ducado. Su madre ingresó en el convento de Clarisas de Gandía, donde llegó a ser abadesa. El tercer Duque, siguiendo la política matrimonial de los Borja, se unió en matrimonio con Juana de Aragón, de la que llega a tener siete hijos; el primogénito de este matrimonio fue el famoso San Francisco de Borja, virrey de Cataluña y IV duque de Gandía.

En 1521, y a causa de la Guerra de las Germanías, los duques salieron de Gandía, ocasión que permitió que Francisco de Borja entrara a formar parte del séquito de Carlos I, a quien sirvió en diferentes empresas y, en especial, como virrey de Cataluña. A la muerte de su padre, en 1543, volvió a Gandía, ya casado con Isabel de Portugal, a tomar posesión del Señorío como cuarto duque de Gandía. Emprendió entonces obras de gran envergadura: una segunda muralla, que expandió la población por el flanco occidental en dos calles rectilíneas y paralelas, y la fundación de un Colegio que, a los pocos años, se convirtió en la Universidad de Gandía.

Tras la muerte de su esposa, en 1550, Francisco de Borja ingresó en la Compañía de Jesús y abdicó su ducado en favor de su hijo Carlos de Borja y Castro. Francisco fue elegido General de la Compañía en 1565. Murió en 1572 y fue canonizado en 1671.

La política matrimonial continuó y, gracias a la boda de Carlos de Borja y Castro con Magdalena Centelles y Folch, hermana y heredera del conde de Oliva, Gandía se convirtió en uno de los ducados más florecientes de la península y de los más poderosos entre la nobleza española, al reunir sus propias posesiones con el próximo condado de la Oliva.

La segunda mitad del siglo XVI fue una época de estabilidad y bonanza económica para Gandía, la caña de azúcar continuó produciendo sustanciosos beneficios. Pero en la última década del siglo, cuando a Carlos de Borja le sucedió su hija Francisca de Borja y Centelles, duquesa de Gandía y condesa de Oliva, comenzaron a detectarse síntomas de crisis generalizada, que se concretaron a lo largo de gran parte del siglo XVII. El déficit de la hacienda, traducido en presión fiscal; el endeudamiento de la nobleza y el absentismo de la casa ducal; la expulsión de los moriscos en 1609, con la caída del censo de población de la localidad, la decadencia del cultivo de la caña de azúcar, la peste, el bandolerismo y la segunda Germanía, son factores que determinan un siglo crítico para la historia de Gandía.

El siglo XVIII se inició con la guerra de Sucesión a la Corona española; el duque de Gandía tomó partido, como la mayor parte de la nobleza española, por el candidato Borbón, mientras que la mayor parte de la población del reino de Valencia, entre ella los habitantes de Gandía, tomó partido por el Archiduque de la Casa de Austria. Este apoyo popular fue una de las causas para que la administración Borbón, al aplicar su política centralista, anulara los Fueros del Reino de Valencia.

Tras la guerra y a lo largo del resto del siglo, se produjo una revitalización económica y demográfica. La introducción del cultivo de la seda se convirtió en el principal factor de desarrollo, además de la gran producción agraria que, durante esta centuria, permitió comercializar los excedentes estimulando la industria y el comercio. Sin embargo, el ya total absentismo de la casa ducal propició el nacimiento de una oligarquía dominante, compuesta por los administradores de las posesiones ducales y sus hombres de confianza, oligarquía que provocó un fuerte rechazo en las clases populares y creó un fuerte sentimiento antiseñorial. El absentismo de los duques se hizo más evidente cuando, en 1740, murió en Madrid el último Borja, Luis Ignacio. El ducado pasó a manos del Conde-Duque de Benavente y, más tarde, a la Casa de Osuna.

El siglo XIX se caracterizó por ser un período complejo en el que se produjeron cambios en todos los órdenes. Las Cortes de Cádiz trajeron consigo la abolición del régimen señorial. Al desaparecer la estratificación propia del Antiguo Régimen, en una ciudad ducal como Gandía, la población quedó estructurada en clases, con una floreciente burguesía que fundamentó su preeminencia en una economía basada en la propiedad, el comercio y las finanzas, un grupo heterogéneo de artesanos, pequeños comerciantes y labradores. Este nuevo orden social exigía una transformación de la ciudad, al tiempo que nuevos servicios públicos e infraestructuras. En Gandía se produjo todo un proceso de embellecimiento y mejora de la ciudad: se adoquinaron las calles y plazas, se abrieron nuevas calles, se construyeron nuevos edificios públicos (mercado, matadero, estafeta de correos, telégrafos, teatro, etc.) se arreglaron carreteras y caminos vecinales, etc. Siguiendo los grandes cambios y las directrices urbanísticas del momento, en 1881 se derribaron las murallas, se ensanchó la ciudad y se iniciaron las obras para trasformar el tranvía de caballos en ferrocarril de vapor. Salió a la calle el periódico de la ciudad El Litoral; en 1886 se inauguró el puerto y en 1893 el ferrocarril.

De su casco urbano destaca la actual plaza de la Constitución, centro cívico de la ciudad desde la conformación de la misma, donde se sitúan el Ayuntamiento y la Colegiata. Hasta el siglo XIX fue una plaza soportalada, de mercado, donde se ubicaban las tiendas y talleres bajo los soportales desaparecidos; igualmente en ella se encontraba la casa de pesos y medidas, y la cárcel o el almudín, en una calle próxima. Desde antiguo ha sido el verdadero corazón de la ciudad. Igualmente destaca la conformación de sus calles mediante los dos perímetros urbanos que determinaron sus dos recintos amurallados.