Civitavecchia è il risultato di un millenario processo di civilizzazione ed urbanizzazione del territorio laziale, un territorio di cui, proprio nella zona dove ora sorge questa città (sita a soli 70 km da Roma), si trovano sovrapposti ed accumulati, attraverso varie epoche, significativi elementi che confermano la presenza e lo sviluppo di organizzazioni sociali addirittura sin dall'età Preistorica. Numerose sono le tracce di insediamenti primitivi presenti sul litorale Civitavecchiese, come altrettanto numerose ed importanti sono le strutture, Etrusche, Romane e Medievali, che hanno reso la città un centro urbano di tale importanza da assumere, sin dai tempi dell'antica Urbe, l'appellativo di Porto di Roma.
Civitavecchia è l'antica Centumcellae, così chiamata per le insenature che il litorale scoglioso offriva come riparo alle navi. L'imperatore Traiano, nel 106 d.C., intuì che quel luogo era adatto alla costruzione di un porto che sostituisse quello ormai quasi insabbiato di Ostia. Il porto nacque su progetto dell'architetto Apollodoro di Damasco. La città ed il porto nascevano in simbiosi, l'una connessa all'altro, anche perché lo scopo principale di questa grandiosa iniziativa di Traiano, era quello di dotare Roma di attrezzature portuali sussidiarie rispetto a quelle già ampliate, dallo stesso Traiano, alla foce del Tevere. Nel porto di Centumcellae, cominciarono a rifornirsi, in numero sempre maggiore, le navi con rotta verso l'occidente, la città si sviluppò rapidamente.
Centumcellae conobbe il periodo di massimo splendore in età imperiale, nel 314 d.C. fino al 538 d.C., periodo in cui la città viene occupata dai Bizantini, dopo i quali, nell' VIII secolo, passò sotto il più mite governo dei papi.
Nel' 828 la città fu occupata dai Saraceni che la distrussero quasi completamente e venne trasformata in una base per le operazioni belliche contro Roma.
I superstiti della città costruirono un piccolo borgo nei boschi della Tolfa e solo sessant'anni dopo decisero di tornare nella loro città tutta da ricostruire.
Sulle rovine dell'antica città portuale intorno al 1000 venne ricostruita la città ma nel corso della dominazione francese (1798-1815) i Papi ne persero temporaneamente il potere, successivamente in un secondo conflitto bellico nel 1870 i Papi persero il loro dominio definitivamente .
Durante il secondo conflitto bellico, gran parte dei monumenti civitavecchiesi subì gravissimi danni, ancora oggi la città è infatti priva di alcuni tra i suoi numerosi antichi edifici monumentali.
Durante la seconda guerra mondiale Civitavecchia pagò la sua posizione di porto strategico a un'ora da Roma subendo 76 bombardamenti che la rasero al suolo, ci furono circa duecentocinquanta caduti e danni irreparabili a strutture storiche.
L'8 marzo 1999 Civitavecchia ha ricevuto la medaglia d'oro al Valor Civile con motivazione di: "Città strategicamente fondamentale per il suo porto sul Mediterraneo, durante l'ultimo conflitto mondiale fu sottoposta a continui e violentissimi bombardamenti che causavano la morte di numerosissimi concittadini e la quasi totale distruzione dell'abitato e delle strutture portuali. La popolazione, costretta a rifugiarsi nei paesi vicini, col ritorno della pace, affrontava con fierezza la difficile opera di ricostruzione. 1943 - 1945."
Attualmente l'economia della città è basata sul porto e su una buona attività turistica e peschereccia che ne deriva.
Sono presenti due centrali termoelettriche Enel, una a ciclo combinato e l'altra, Torre Valdaliga Nord, attualmente in conversione per l'utilizzo del carbone come combustibile e fonte di numerose polemiche e di ben due referendum cittadini a causa dell'inquinamento che essa potrebbe produrre.