台儿庄，先秦时期，区境属徐、逼阳等国，为吴、越、鲁、宋、齐、楚诸强纷争之地。

考古证实，两千多年前的逼阳故城即是一座古水城，2006年列为国家重点文物保护单位。秦汉魏晋时期，运河南北分属傅阳、兰陵两县。永嘉南渡，傅阳县并入吕县，后更名寿张县。东魏以后，傅阳故地改属承县。隋代以降，承县合并兰陵县，后称兰陵县、峄州、峄县。 唐代，台氏在此立村，称为台家庄。位于北门外的准提阁，建于唐代中后期，是台儿庄有史可考的最古老建筑。

北宋时期，狄青、苏轼等人先后主持大规模开发徐州（古称彭城）利国铁矿，台儿庄濒临之柤水开始担负铁矿石外运的功能，至此被称为彭河，俗称运铁河、新河、中心沟。

明万历年间京杭运河避黄改道经过台儿庄时即借彭河通漕。 元代，始筑土圩，城内建有三皇庙、玄帝庙等建筑，逐渐形成集镇，称为“台家庄集”。 明末，台家庄共有居民2千户，始有“台儿庄”一称见载于崇祯十二年（1639年）扬州道立于台儿庄东南黄林庄的运河防务碑。 由于黄河改道的影响，元、明时代，京杭运河一度借徐州至淮安一段黄河行运。但黄河时常泛滥，导致漕运常常受阻，于是便有了所谓“开泇口河以远河势”的开泇济运议案。隆庆四年（1570年）翁大立首倡开泇，万历二十八年（1600年）正式准奏，次年在刘东星的主持下开通试运行。万历三十八年（1610年）以后，泇河完全取代黄河运道，成为国家的经济命脉和黄金水道。 历史上，台儿庄段运河下游水位比微山湖湖口水位低21米，落差大，水流急，水源主要来自微山湖，泇河开通时即设有八座船闸以节制水流。其中台庄闸位于台儿庄南运河上，是北上进京漕船由江苏驶往山东时通过的第一道船闸。台庄闸的设立，聚集了大量的人流、物流，为商贸交易提供了机遇，促使台儿庄的社会经济迅速崛起，发展成为镇守鲁南、拱卫徐州的战略要地和汇通南北、商贾辐辏的水旱码头。
台儿庄原为峄县企彭乡王目上社的驻地。明万历三十四年（1604年），基于台儿庄段京杭运河防御、维护和管理的需要，时任河道总督曹时聘奏请在台儿庄段运河沿线置邮驿、设兵巡、增河官、立公署，台儿庄开始成为区域中心城市。明清时代先后在该河段设置了总河部院、东兖道、泇河厅、峄汛、台庄闸等五级管河机构，在台儿庄设驻台庄巡检司、沂州镇标前营（后改为台庄营）、台庄闸汛等军事机构，正三品参将、正五品守备、正六品通判、正七品把总、正八品县丞、正八品外委千总、正九品巡检使等各级官员皆在此驻守。

清顺治四年（1647年），始建台儿庄土城，翌年竣工。城邑傍运河而建，东西长1.1公里，南北宽1公里。咸丰七年（1857年），因旧基新筑砖墙。新城墙底部为土台子，墙高4米，上砌垛口。城墙自底沿而上向内倾斜，砖墙内筑土坯，上宽近3米。城门有6座：东门曰仰生，西门曰台城旧志，北门曰中正，小北门曰承恩湛露，南门曰惠迪吉，小南门曰迎祥。东、西、南、北4门各建有两层门楼，高约7米，上有岗楼，下为通道，可行大车。护城河离城墙外9米，河宽10米，深2米，周长5.7公里。台儿庄大战前夕，古城内共有8条街道、13处码头、437个巷口、5000户人家、20000间房屋。 1938年，抗日战争时期，因为台儿庄大战，古城化为一片废墟。