Um 970 gründet der ostfränkische Adelige Reinger die Pfarrei Detwang im Taubertal unterhalb der späteren Stadt Rothenburg. Deren Kirche St. Peter und Paul wird die Mutterkirche der späteren Stadtkirche St. Jakobs. Um 1080 errichten die Grafen vom Komburg eine Burganlage auf dem sogenannten "Essigkrug" (neben dem heutigen Spital). 1116 fällt ihr Erbe an das von ihnen gegründete Kloster Komburg (bei Schwäbisch Hall) und an das Stift Neumünster in Würzburg. 1142 erwirbt König Konrad III., der erste Stauferkönig, das Areal der späteren Stadt und lässt auf einem Bergsporn oberhalb der Tauber die "Rote Burg" bauen. Diese wird 1167 erstmals als "Castrum Imperiale" (Reichsburg) bezeichnet. Zusammen mit einer Burgsiedlung geht daraus gegen Ende des 12. Jahrhunderts die Stadt hervor, die 1241 erstmals "Civitas" genannt wird: mit einem ersten Befestigungsring und einem Marktplatz, einer Stadtkirche der Niederlassung zweier Ritterorden (Johanniter, Deutscher Ritterorden) und zweier Klöster (Dominikanerinnen, Franziskaner).

Die staufische Stadt wird zunächst von königlichen Beamten geleitet. Schrittweise formt sich aus den Reihen einer patrizischen Oberschicht die bürgerliche Selbstverwaltung in Form einer Ratsverfassung, die durch zahlreiche königliche Privilegien unterstützt wird. Höhepunkt dieser Entwicklung ist das große Freiheitenprivileg König Rudolfs von 1274. Die Erhebung von Rothenburg zur Reichsstadt erfolgte am 15. Mai 1274 durch König Rudolf von Habsburg. Mit der Zunahme an Rechten und Freiheit wächst die Stadt auch räumlich. Sie bildet Vorstädte, die rasch in einen wehrhaften Befestigungsring eingebunden werden. Seit 1383 greift sie über die Mauern hinaus in die weitere Umgebung. Umfangreiche Güter, Landstriche und Rechte werden erworben und bilden nach wenigen Jahrzehnten ein stattliches städtisches Territorium von rund 400 Quadratkilometern, die sogenannte "Landwehr", die seit etwa 1430 durch eine "Landhege" geschützt wird.Diese expansive Epoche fällt zusammen mit der Lebens- und Wirkungszeit des machtbewussten und überaus erfolgreichen Bürgermeisters Heinrich Toppler, der 1408 widrigen machtpolitischen Umständen und einer rivalisierenden patrizischen Opposition zum Opfer fällt.

Die Herrschaft der führenden städtischen Oberschicht wird nach einem Aufstand der handwerklichen Mittelschichten nur durch die Jahre 1451 bis 1455 unterbrochen. Danach bleibt es bis zum Ende des "Alten Reichs" bei der aristokratisch geprägten Ratsverfassung. Zu Beginn der Neuzeit häufen sich die Ereignisse, die das öffentliche Leben und die rechtliche, soziale und religiöse Struktur der Stadt in der Folgezeit einschneidend verändern. Bis 1521 werden die Mitglieder der einst zahl- und einflussreichen jüdischen Gemeinde aus der Stadt vertrieben. 1525 schwächen soziale Unruhen und die Verquickung mit dem Bauernkrieg die Stadt. 1544 bricht Rothenburg mit der Aufnahme der evangelisch-lutherischen Reformation die bisherigen kirchlich-religiösen Bindungen. Die beiden Klöster werden aufgelöst. Die Stadt verliert an politischer Bedeutung, bleibt aber, vor allem aufgrund ihres reichen agrarischen Hinterlandes, ein wirtschaftlich gewichtiger Faktor in der Region.

Der Dreißigjährige Krieg stellte für Rothenburg von Beginn an ein Problem dar. Als evangelische Reichsstadt waren sie dem katholischen Kaiser Ferdinand II. zur Treue verpflichtet. Auf der anderen Seite sympathisierten sie verdeckt mit dem evangelischen schwedischen König Gustav II. Adolf. Dieser schlug im September 1631 Schlacht bei Breitenfeld die kaiserlichen Truppen, drängte weiter nach Süden und besetzte Mitte Oktober Würzburg. Der kaiserlich-katholische Befehlshaber General Graf von Tilly hingegen versuchte in Franken eine neue Verteidigungslinie aufzubauen. So geriet das militärisch und politisch eigentlich unbedeutende Rothenburg zwischen die Fronten.

Anfang Oktober 1631 befanden sich 800 Mann kaiserliche Truppen in der Stadt. Am 7. Oktober wurde in der Nähe Rothenburgs ein kaiserlicher Truppenverband des Kriegskommissars Alessandro Massoni von schwedischen Truppen vernichtend geschlagen. Einen Tag später, am 8. Oktober, ergab sich die kaiserliche Besatzung Rothenburgs den schwedischen Truppen ohne Belagerung der Stadt. Teile kaiserlichen Truppen meuterten und schlossen sich den Schweden an, der Rest durfte frei abziehen. Die Schweden besetzten darauf Rothenburg. Doch schon zwei Wochen später erreichte Tilly mit der Hauptmacht des kaiserlichen Heeres die Gegend. Am 27. Oktober wurde der Rat Rothenburgs von der kaiserlichen Armee aufgefordert Übergabeverhandlungen einzuleiten. Da sich die Rothenburg weigerte, schlossen am 29. Oktober die kaiserlichen Truppen einen Belagerungsring um die Stadt. Die Bürger Rothenburgs bereiteten sich darauf vor, die Stadt zusammen mit der schwedische Besatzung zu verteidigen; wahrscheinlich bestand die Hoffnung auf Entsatz von Würzburg. Am 30. Oktober begann der Beschuss der Stadt, insbesondere von Norden zwischen Klingen- und Galgentor. Die Verteidiger brachten den Angreifern schwere Verluste zu (etwa 300 Mann) aber als in der Klingentorbastei gelagertes Schwarzpulver eine Explosion verursachte, stellte die schwedische Besatzung den Kampf ein. Die Schweden durften nach kurzer Verhandlung abziehen.

Wahrscheinlich in der Nacht von 30. zum 31. Oktober wurde die Stadt zur Plünderung freigegeben. Der Stadtrat wurde festgehalten und mit dem Tode bedroht. Es gelang ihm aber wohl zu beweisen, dass die Stadt keinen Anteil an der Vernichtung der Truppen des Kriegskommissars Massoni und der Meuterei der ursprünglichen kaiserlichen Besatzung hatte. Wahrscheinlich hat sich auch die Stadtbevölkerung auf dem Marktplatz versammelt und um Gnade gebeten.Es ist anzunehmen, dass Tilly die Stadt verschonte, da er nicht wollte, dass sich die Geschehnisse von Magdeburg, wo seine Truppen wenige Monate zuvor die Bevölkerung massakrierten und die Stadt niederbrannten, wiederholten. Nach der Legende leerte der damalige Alt-Bürgermeister Georg Nusch auf Befehl General Tillys 3,25 Liter Wein auf einen Zug und bewahrte damit die Stadt vor der Zerstörung. Aus diesem Anlass findet noch jährlich das Festspiel Der Meistertrunk statt. Historiker bezweifeln, dass es den Meistertrunk so gegeben hat.

Noch anderthalb Jahrhunderte behält Rothenburg seine "Reichsunmittelbarkeit". Sie endet schließlich in den Jahren 1802 und 1803, als im Zuge der mitteleuropäischen "Flurbereinigung" Napoleons die Stadt an das Königreich Bayern fällt. Zudem wird 1810 auch noch der westliche Teil ihres ehemaligen Landgebietes an Württemberg abgetreten. Rothenburg erholt sich erst wieder, als es 1873 an das innerdeutsche Eisenbahnnetz angeschlossen wird. Schon vorher ist die Stadt durch Künstler, Literaten und Wissenschaftler "wiederentdeckt" und einer breiten nationalen, immer stärker auch internationalen Öffentlichkeit als Inbegriff "altdeutscher" Städtebaukunst präsentiert worden. Der Fremdenverkehr beginnt, eine entscheidende Rolle im städtischen Wirtschaftsleben zu spielen. Aber auch die Industrialisierung, wenn auch auf bescheidenem Niveau, hält Einzug; die Einwohnerzahl wächst, die Stadt prosperiert.

Kurz vor Ende des Zweiten Weltkriegs wurden am 31. März 1945 etwa 45 % der Bausubstanz Rothenburgs durch den Angriff einer Staffel der 386. Bombardement Group der US-Luftwaffe beschädigt oder zerstört, 39 Personen kamen dabei ums Leben. Der Bombenangriff galt einem Öllager im oberfränkischen Ebrach, das aber wegen Vernebelung nicht angegriffen werden konnte, so dass Rothenburg - obwohl ohne militärische Bedeutung - als Ersatzziel angegriffen wurde. Die Zerstörung betraf hauptsächlich den neueren Ostteil der Altstadt, so dass die bedeutendsten Baudenkmäler erhalten blieben. Nach dem Krieg wurden die Gebäude originalgetreu wiederaufgebaut bzw. saniert. Die später befragten Piloten sagten aus, sie hätten nicht geahnt, welche Kulturstadt sie bombardierten. Nach Kriegsende beteiligten sich die Amerikaner mit Spenden am Wiederaufbau, wie die Spendertafeln am Wehrgang noch belegen.

Bis ins Jahr 1972 war die Stadt kreisfrei und Sitz des gleichnamigen Landkreises, weshalb sie das eigene Kfz-Kennzeichen ROT führte. Mit der bayerischen Gebietsreform wurden Stadt und Landkreis mit Wirkung zum 1. Januar 1972 dem Landkreis Ansbach zugeordnet. Die Stadt behielt allerdings den Status einer Großen Kreisstadt. Sie ist die kleinste Große Kreisstadt in Bayern.