Pirmą kartą Palanga buvo paminėta 1161 m. birželio 15 d., danams užėmus Palangos pilį, bet kai kurie šaltiniai nurodo, kad pirmą kart Palanga paminėta tik 1253 m.

Palangos teritorijoje žmonės gyveno jau III-I tūkstantmetyje pr. m. e. Rasta šio laikotarpio akmeninių, titnaginių, raginių kirvių, ietigalių. III–IV a. kapinyne rasta Romos monetų, žalvarinių papuošalų, geležinių įrankių ir ginklų, VIII–XIII a. kapuose – kuršiams būdingų žalvarinių ir sidabrinių papuošalų, ginklų, svarstyklių, gintaro kabučių ir karolių.

1300-1413 m. Palangoje ant Birutės kalno veikė stulpinė stebykla Saulės ir Mėnulio judėjimui sekti ir kalendoriui tvarkyti. XIII ir XIV a. buvo žvejų kaimas. Jį kelis kartus buvo užgrobę Livonijos ir Kryžiuočių ordinai. XV–XVII a. Palanga buvo svarbiausias Lietuvos uostas. Nuo 1547 m. minima kaip miestelis. XVI a. pabaigoje pastatyta bažnyčia. 1600 m. leista rengti vieną savaitinį turgų ir du metinius prekymečius. Vėliau prekybos privilegijos buvo išplėstos. 1701 m. Švedijos kariuomenė išgriovė uostą. 1791 metais Varšuvos ketverių metų seimas Palangai kaip karališkam miestui suteikė Magdeburgo teises.

XIX a. pradžioje pradėjo garsėti kaip vasarvietė. 1824 m. Palangą nusipirko grafas Mykolas Tiškevičius (Michał Tyszkiewicz). 1831 m. sudegė daug namų. XIX a. pabaigoje ir XX a. pirmoje pusėje buvo valsčiaus centras. Spaudos draudimo metais per Palangą buvo gabenama lietuviška spauda. 1899 m. pastatytas pirmasis lietuviškas spektaklis (Keturakio „Amerika pirtyje“). Po pirmojo pasaulinio karo iki 1921 m. priklausė Latvijai. 1932 m. Palanga gavo antros eilės miesto teises, 1933 m. – miesto ir kurorto teises. Per Antrąjį pasaulinį karą buvo sunaikinta beveik pusė miesto, subombarduota pionierių stovykla, fašistai nužudė apie 700 gyventojų. Pagal 1973-1975 m. Palangos plėtimo projektą prijungtos 5 gyvenvietės (Vanagupė, Kunigiškiai, Monciškė, Nemirseta, Šventoji).

1996 m. Prezidento dekretu patvirtintas Palangos herbas.

Dabar Palanga - respublikinės reikšmės kurortas. Gausu sanatorijų, sveikatingumo centrų, ligoninių (Gydomi nervų sistemos sutrikimai, širdies ir kraujagyslių sistemos, antrinės virškinimo ir judamojo aparato, aterosklerozinės ir hipertoninės, kvėpavimo organų ligos). Link Klaipėdos pajūriu yra nutiesti pėsčiųjų ir dviračių takai.