Prawa miejskie uzyskała 22 lutego 1255 roku – książę wrocławski Henryk III Biały wskazując zasadźców Alberta i Richolfa, nadał lokację na prawie średzkim dla Civitas nostra Olsnicz.
Od 1294 roku należała do księstwa głogowskiego. W 1313 r. Oleśnica stała się stolicą samodzielnego księstwa oleśnickiego pod władzą księcia Bolesława, a następnie w 1320 r. miastem rezydencjalnym księcia Konrada I. Za panowania Piastów oleśnickich rozpoczęto budowę zamku, murów obronnych, świątyń. Po śmierci Konrada X Białego Młodszego, ostatniego władcy z miejscowej linii Piastów w roku 1492, Oleśnica wraz z księstwem przez trzy lata pozostawała w dyspozycji króla Czech, po czym została przekazana ziębickiej linii czeskich Podiebradów. Za ich panowania miasto przeżywało rozkwit, czego przejawem była renesansowa przebudowa zamku, rozwój umocnień, wzniesienie nowych świątyń, budowa gimnazjum, biblioteki i drukarni. W okresie wojny trzydziestoletniej miasto zostało mocno zniszczone. Od 1647 r. Oleśnica przeszła we władanie książąt wirtemberskich, którzy odbudowywali ją w stylu barokowym. Miasto było ważnym ośrodkiem kulturalnym, siedzibą teatru i drukarni wydających książki po niemiecku, polsku i łacińsku. W 1730 r. pożar zniszczył większą część miasta.