Schon seit der Steinzeit war das heutige Landsberger Stadtgebiet besiedelt. Auf dem Schlossberg fanden Archäologen Reste abgebrannter Holzhütten und Keramikscherben aus der Bronzezeit. Weitere Funde aus der Hallstattzeit um 500 vor Christus lassen vermuten, dass das Stadtgebiet und auch die fruchtbare Gegend rund um die Stadt kontinuierlich besiedelt waren. In der Mitte des 5. Jahrhunderts vor Christus lebten Kelten im Raum Landsberg, sie gaben dem Lech (Licca) seinen Namen. Im 1. Jahrhundert nach Christus drangen die Römer vom Bodensee her in die Lechgegend ein und rückten bis zur Donau vor. Aus römischer Zeit stammen Münzfunde, Keramik und Reste einer Befestigungsanlage auf dem Schlossberg. Hier stand wohl ein römischer Steinturm (lat. „burgus“), der später den Kern einer mittelalterlichen Burganlage bildete. Die Römer legten mehrere Fernstraßen in dem eroberten Gebiet an, unter anderem die Via Claudia, die sich über den Fernpass zog, dann bei Füssen ihren Verlauf am Westufer des Lechs nahm und über Epfach bei Landsberg bis nach Augsburg führte. Nördlich von Epfach befand sich die römische Straßenstation „ad Novas munitiones“ (bei den neuen Verschanzungen).

Nach der Römerzeit verblieb wahrscheinlich eine keltisch-römische Restbevölkerung. Ende des 5. Jahrhunderts siedelten Alamannen von Westen kommend im Gebiet Lech-Ammersee. Später drangen Bajuwarenstämme von Südosten vor. Der Lechrain bildete sich zu einer Grenze zwischen dem schwäbisch-alamannischen und dem bajuwarischen Siedlungsgebiet heraus. In Sandau und südlich von Pitzling (Seiferstetten) sind bereits im mittleren 8. Jahrhundert Tochtergründungen des Klosters Benediktbeuren entstanden. Eine Pfarrei in Spötting ist das erste Mal im Jahr 969 urkundlich erwähnt, als der hl. Ulrich die Kirche mit Gutshof an das Augsburger Frauenkloster St. Stephan schenkte. Den Kern der späteren Stadt Landsberg bilden Burg und Ort Phetine oder Pfetten. Zunächst könnte eine Fliehburg aus der Zeit der Ungarngefahr im 10. Jahrhundert auf dem Schlossberg gestanden haben, dann ein Blockhaus oder Wachthaus. Palisaden, zaunartig in den Boden gerammte Pfähle, boten dem Wachthaus Schutz. Etwa um 1100 wurde die Pfetten-Burg errichtet. Zur Anlage gehörten auch eine Kapelle und die Siedlung, die sich östlich der Burg zwischen Hofgraben und (alter) Bergstraße entwickelte. Noch in den Urkunden des 14. Jahrhundert findet man den Begriff „Landsberg im Dorfe“, also Phetine, im Gegensatz zu „Landsberg in der Stadt“ oder „im Tal“ westlich der Burg, zwischen Kirche und Brücke. Phetine ist urkundlich um 1135 erstmals belegt.

Die Landsberger Brücke wird um 1150 das erste Mal in den Traditionen des Klosters Polling erwähnt. Ein Kauf eines Gutes des Klosters Polling in Oberostendorf wird genannt, der „bei der Landsberger Brücke seinen Abschluss nahm.“ Sie ersetzte die bisherige Furt, eine seichte Stelle etwa auf Höhe des Lechwehrs, und den Fährbetrieb über den Lech. Von besonderer Bedeutung für die Entwicklung der Stadt Landsberg war der Salzhandel. Heinrich der Löwe, Herzog von Bayern und Sachsen, strebte danach, Hauptverkehrswege und Stützpunkte in seine Hand zu bekommen, um vor allem den lukrativen Salzhandel kontrollieren und daran verdienen zu können. München und Landsberg entwickelten sich zu wichtigen Umschlagplätzen des Salzhandels. Heinrich der Löwe ließ einen Handelsweg über Landsberg zur Salzstraße ausbauen. Um 1160 wurde an Stelle der alten Pfettenburg eine größere Burg auf dem Schlossberg errichtet, die den Namen Landespurch oder Landesperch trug. Als fester militärischer Grenzstützpunkt sicherte sie den Handel auf der Salzstraße von Reichenhall nach Oberschwaben. Im späten 12. Jahrhundert ist schon eine Kirche an Stelle der heutigen Stadtpfarrkirche Mariä Himmelfahrt durch Grabungsfunde belegt. Vermutlich erhielt Landsberg die Stadtrechte zwischen 1260 und 1280, im Jahr 1261 ist der erste wittelsbachische Landrichter auf der Landesburg urkundlich belegt.

Landsberg hatte durch seine Grenzlage stets eine wichtige strategische Bedeutung für den Landesherrn. Nachdem im Jahre 1315 Friedrich der Schöne die Stadt nach mehrtägiger Belagerung niederbrannte, gewährte Ludwig der Bayer der Stadt zu ihrem Wiederaufbau verschiedene Einnahmen und verlieh ihr die gleichen Rechte wie München. Im Jahr 1320 erhielt Landsberg das Recht, Salzzölle zu erheben. Ludwig der Brandenburger erlaubte 1349 die Errichtung des Heilig-Geist-Spitales und im Jahr 1353 den Bau des ersten von drei großen Salzstadeln, dort wurde Salz zum Verkauf angeboten. Die wohlhabende „Silbergrueb“ Landsberg entwickelte sich auch zum regionalen Umschlagplatz für Getreide und Holz. Flößer transportierten die Güter auf dem Lech. Die Stadt wuchs und man erweiterte ab ca. 1415 bis ca. 1435 den Stadtmauerring nach Norden und Osten. Die wirtschaftliche Blüte ermöglichte auch den Bau der prächtigen Stadtpfarrkirche Unserer Lieben Frau (Mariä Himmelfahrt) in den Jahren 1458 bis 1488. Jedoch setzten die Zerstörungen des Dreißigjährigen Krieg, Pestepidemien und Stadtbrände dem Erfolg ein Ende. Im Jahre 1634 zählte Landsberg nur noch 200 Einwohner, im Spätmittelalter hatten 4.000 Menschen in der Stadt gelebt.

Die Franzosenkriege 1792-1815 ließen die Stadt durch Einquartierungen und Plünderungen durchziehender Truppen völlig verarmen. Mit dem Reichsdeputationshauptschluss im Jahre 1802 wurde das Hochstift Augsburg Bayern angegliedert und so verlor Landsberg auch noch seine Grenzfunktion. Im 19. und 20. Jahrhundert gewann die Stadt eine neue Bedeutung als Verwaltungs- und Garnisonsstandort. Bayervorstadt, Katharinenvorstadt und die Sandauer Vorstadt wurden ausgebaut. Schulen, Kasernen und das Gefängnis entstanden. Bahnanschluss, die Oberbayerische Pflugfabrik, das Sägewerk Kink aber auch viele kleine Handels- und Gewerbebetriebe boten Lohn und Brot. In den 1930er Jahren und nach dem 2. Weltkrieg wuchs das Stadtgebiet durch neue Wohngebiete weiter erheblich. Mit der Schaffung eines großen Gewerbe- und Industriegebietes im Nordwesten nahm die wirtschaftliche Entwicklung Landsbergs ab den 1970er Jahren weiter Fahrt auf. Durch die Gebietsreform im Jahre 1972 kamen die Gemeinden Reisch und Pitzling zur Stadt Landsberg. Mit dem Status einer Großen Kreisstadt erfüllt sie Aufgaben, die sonst vom Landratsamt wahrzunehmen sind. Im Jahr 1978 folgte die Eingemeindung der Gemeinde Erpfting mit Ellighofen. Auf den Flächen der ehemaligen Saarburg-Kaserne und der ehemaligen Ritter-von-Leeb-Kaserne sind in letzter Zeit moderne Wohngebiete entstanden. Auf dem Gelände der ehemaligen Pflugfabrik wird gerade ein neues Stadtquartier errichtet. Landsberg verdankt Entstehung und frühen Wohlstand der Salzstraße. Auch heute bildet die verkehrsgünstige Lage der Stadt an der Autobahn 96 von München nach Lindau und der Bundesstraße 17 von Füssen nach Augsburg einen bedeutenden Standortfaktor. Als eine der Attraktionen an der „Romantischen Straße“ von Würzburg bis Füssen, lockt die schöne Landsberger Altstadt auch viele Gäste an.