In der Bronzezeit war die Gegend um Balingen bereits von Kelten bewohnt. Dies lässt sich durch Münzfunde belegen. Auch die Römer besiedelten ab 74 n.Chr. bis in das 3. Jahrhundert den Balinger Raum. Sie errichteten Straßen, Villen und Gutshöfe, wie z.B. die Villa Rustica in Hechingen-Stein.

Nach der 260 n.Chr. beginnenden alemannischen Landnahme und Besiedelung entstanden durch diesen großen Germanenstamm auch mehrere Sippengehöfte auf der heutigen Gemarkung Balingen. Aus diesen Gehöften entwickelten sich zusammen- liegende Weiler auf eigenen kleinen Markungen.

Auch das Dorf Balginga ist aus mindestens vier solcher Ursiedelungen erst im 6. Jahrhundert zusammengewachsen. Die Sippengemeinschaft stand im Gefolgsverhältnis zum Sippenführer, der der Siedlung den Namen gab. Die Alemannen führte damals Balgo in diese Gegend. Er gab der Siedlung, dem Dorf und der späteren Stadt Balingen den Namen.

Geschichtlich wird das Dorf Balginga 863 erstmalig erwähnt. Es befand sich am rechten Eyachufer mit der Pfarrkirche (der heutigen Friedhofskirche) als Mittelpunkt.

Der in den darauffolgenden Jahrhunderten "von Balingen" bezeichnete Ortsadel verzog sich im 13. Jahrhundert nach Rottweil am Neckar. Um diese Zeit wurden dann die Grafen von Zollern die Herren in Balingen.

Der Zollerngraf Friedrich "der Erlauchte" gründete 1255 die Stadt Balingen. Diese wurde rund 200 Meter flussaufwärts am linken Eyachufer als rechteckige Anlage (400x220m) planmäßig erbaut. Ein doppelter Mauerring mit Wehrtürmen an den vier Ecken umgab sie. In der Verlängerung der Hauptstraße entstanden im Norden und Süden Tortürme. Für die Zeit der Stadtgründung ist auch bereits eine Lateinschule (1277) nachzuweisen.

Als Rudolf von Habsburg 1273 König wurde, stand sein Vetter Friedrich "der Erlauchte" von Zollern mit den Grafen Württembergs auf der anderen Seite des südwestdeutschen Adels. So befanden sich die beiden Parteien nicht nur in verschiedenen politischen Lagern, sondern sie stritten sich auch in Familienfehden über Besitz und Erbansprüche.

Es kam zu mindestens zwei Schlachten, 1267 bei Haigerloch und 1286 bei Balingen. An Weihnachten des Jahres 1286 kam es zur Versöhnung. Warscheinlich folgte deswegen 1288 die Umbildung des zollerschen Reiches, wodurch Balingen mit anderen Orten und der Herrschaft Mühlheim dem jüngeren Sohn des Zollerngrafen übergeben wurde, der damit die Linie Zollern-Schalksburg begründete.

Graf Friedrich von der Linie Zollern-Schalksburg verkaufte 1391 die Herrschaft von Mühlhausen an die Herren von Weitingen. Als sein Sohn starb, veräußerte er die Herrschaft Schalksburg 1403 für 28.000 Goldgulden an Graf Eberhard III. von Württemberg. Die Württemberger errichteten sich zu dieser Zeit zielstrebig ein großes Territorium durch Erkaufen, wie es bei Balingen der Fall war, des weiteren durch Erkämpfen und Erheiraten. Die Stadt Balingen war schon unter den Zollern Mittelpunkt der Herrschaft Schalksburg gewesen.

Der Wohlstand und das Gedeihen der Stadt Balingen wurde durch die 5 großen Stadtbrände der Jahre 1546, 1607, 1672, 1724 und 1809 getrübt. Der letzten und größten Feuersbrunst, die durch Blitzschlag entstanden war, fielen innerhalb von 24 Stunden insgesamt 335 Anwesen samt Stallungen und Scheunen zum Opfer. Von 445 Gebäuden blieben nur 55 Gebäude, hauptsächlich im östlichen Teil der Stadt erhalten. Darunter befand sich glücklicherweise die Stadtkirche, das Zollernschloss und die Partie am Mühlkanal.

Der bis 1812 weitgehend beendete Wiederaufbau unter Leitung von Landesbaumeister Glaser erfolgte über einem Grundriß, der zwar den mittelalterlichen Stadtgrundriß respektierte, ihn aber jetzt in ein strenges Rasterschema von rechtwinklig sich kreuzenden Straßenzügen und einheitlich gestalteten Baublöcken zerlegte. Der damals regierende König Friedrich gab der so neu entstandenen breiten Hauptstraße seinen Namen.

Bis zur Jahrhundertwende blieb Balingen eine Oberamtsstadt mit rund 3.500 Einwohnern. Handwerk und Landwirtschaft brachten viel Wohlstand. Die alten Gewerbe der Gerber und Färber am Mühlkanal und der Tuchmacher, Schuhmacher, Weber, Maßschneider, Schmiede und Müller entlang der Eyach schufen die Grundlagen für industrielle Fertigung. Die eigentliche Industrialisierung Balingens begann erst 1868 mit der Verlegung einer in Ebingen gegründeten Waagenfabrik nach Balingen. Aus dieser ging die heute weltweit agierende Firma Bizerba hervor.

1935 war das Zollernschloß durch Zweckentfremdung der Balinger Bürger; das Schloß wurde 1752 von den Bürgern aufgekauft; so verfallen, dass die Stadt es aufkaufte. Der Abriß wegen Einsturzgefahr war jedoch nicht mehr zu verhindern. Das Zollernschloß wurde nach altem Vorbild, teils auch unter Verwendung der alten Bausubstanz, wiedererrichtet.

Während des Nationalsozialismus entstanden 1944 viele Arbeitslager um Balingen. Diese wurden in Dormettingen, Frommern und Engstlatt wegen des reichlich vor- handenen ölschiefers angelegt. Man plante daraus Benzin für die Luftwaffe herzustellen. Diese Idee und ihre Umsetzung liefen unter dem Namen "Unternehmen Wüste". Die Franzosen hielten während Ihrer Besatzung den Betrieb eine Zeitlang aufrecht, stellten diesen dann aber bald wegen Unwirtschaftlichkeit ein.

Nach dem 2. Wk stieg die Einwohnerzahl Balingens rasch an (auf 10.000 im Jahre 1954). Durch die Verwaltungsreform mit der Eingemeindung der Ortschaften Streichen, Ostdorf, Endingen, Erzingen, Zillhausen und Engstlatt wurde die Stadt 1974 Große Kreisstadt. Zum 01.01.1975 wurden dann auch noch die Ortschaften Frommern und Weilstetten eingemeindet. Durch die ständige Expansion und die Eingemeindungen wuchs die Stadt 1977 auf fast 30.000 Einwohner.