Die frühesten Siedlungsspuren auf der Markung Göppingens stammen aus der Hallstattzeit, 800 bis 450 Jahre vor Christus: Über 30 Grabhügel im Oberholz belegen die Siedlungstätigkeit der Kelten. Spuren der Römerzeit wurden an der heutigen Oberhofenkirche entdeckt - dort stand einst ein römischer Gutshof, vermutlich Mitte des zweiten Jahrhunderts nach Christus errichtet. Bereits ein Jahrhundert später rückten die Alamannen vor, die in der Folgezeit die Besiedlung des Filstals vornahmen. Endungen der Ortsnamen auf -ingen weisen auf diese alamannischen Siedlungen und Namensgebungen hin; Gründer und Namensgeber von Göppingen war möglicherweise ein alamannischer Fürst namens „Geppo“.
Auf Geppos Spuren wandeln kann man heute zwar nicht mehr. Denn Zeugnisse aus jener Zeit im dritten und vierten Jahrhundert, als der mutmaßliche alamannische Führer die alamannischen Hofsiedlungen Freihof, Oberhofen und Niederhofen gründete, sind nicht erhalten. Dennoch begegnet man in Göppingen vielen interessanten historischen Relikten, deren Spuren bis in unsere Zeit ausstrahlen. An erster Stelle sind die Reste des Staufer-Stammsitzes auf dem Hohenstaufen zu nennen. Mit Friedrich I., genannt Barbarossa, und Friedrich II. stellte die Staufer-Dynastie europäisch denkende Kaiser, deren Ideen auch zu Beginn des dritten Jahrtausends aktuell erscheinen.
1273 fällt Göppingen an die Grafen von Württemberg. Das Stadtwappen ziert dementsprechend auch nicht der staufische Löwe, sondern eines der drei württembergischen Hirschhörner. 1396 wird Göppingen württembergische Münzstadt, und bereits 1404 wird der Sauerbrunnen erstmals urkundlich erwähnt. Apropos Sauerbrunnen: dem Sauerwasser verdankt Herzog Christoph von Württemberg Mitte des 16. Jahrhunderts die Heilung nach einer möglicherweise am französischen Hof erlittenen Vergiftung. Aus Dankbarkeit lässt er 1556 bis 1568 das Stadtschloss errichten. Während des Dreißigjährigen Krieges teilt Göppingen das Schicksal vieler Städte und gerät in österreichische, später in schwedische Hände. 1648 endet dieser Krieg. Der Friedensschluss wird landauf, landab am 11. August 1650 mit einem Lob- und Dankfest gefeiert - eine Tradition, die sich als Göppinger Maientag bis in die heutige Zeit fortgesetzt hat.
Fiel 1425 die staufische Stadtanlage dem ersten Stadtbrand zum Opfer, legte ein verheerender Brand am 25. August 1782 die Stadt erneut in Schutt und Asche. Herzog Karl Eugen von Württemberg, der noch in der Brandnacht von seinem Hohenheimer Schloss nach Göppingen kam, befahl den unverzüglichen Wiederaufbau der Stadt. Der von ihm angeordnete klassizistische schachbrettartige Grundriss prägt bis heute die Göppinger Innenstadt.
In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts entwickelt sich Göppingen zu einer der führenden Industriestädte im Königreich Württemberg. Textil-, Metall- und Maschinenbauindustrie bestimmen die wirtschaftliche Entwicklung, die durch den Bau der Eisenbahn 1847 weiteren Schub erhält. In jener Zeit gegründete Firmen wie Boehringer, Märklin oder Schuler genießen bis in unsere Gegenwart Weltruf.