Rovinj/Rovigno je već bio naselje venecijanskih ili ilirskih plemena prije nego što su ga zauzeli Rimljani, koji su ga nazvali Arupinium ili Mons Rubineus, a kasnije Ruginium i Ruvinium. Izgrađen na otočiću blizu obale, s kopnom se povezao mnogo kasnije, 1763. godine, nasipavanjem kanala.
Rovinj/Rovigno je s vremenom uključen u Bizantsko Carstvo, kasnije je postao dijelom Ravenskog egzarhata u 6. stoljeću, prije nego što ga je preuzelo Franačko Carstvo 788. Sljedećih nekoliko stoljeća njime je vladao niz feudalnih gospodara, a 1209. dobio ga je Akvilejski patrijarhat pod vodstvom Wolfgera von Erla.
Od 1283. do 1797. godine Rovinj je bio jedan od najvažnijih gradova u Istri pod upravom Mletačke Republike. U tom su razdoblju izgrađena troja gradska vrata, a Rovinj/Rovigno je utvrđen s dva reda obrambenih zidova, čiji se ostaci mogu vidjeti i danas. U blizini gata Rovinj/Rovigno nalaze se jedna od starih gradskih vrata, Balbijev slavoluk iz 1680. godine i kasnorenesansni toranj sa satom. Prvi gradski statut proglašen je 1531. godine.
Nakon pada Venecije 1797. godine i Napoleonove vladavine koja je uslijedila, Rovinj/Rovigno je postao dijelom Austrijskog Carstva, koje je trajalo do Prvog svjetskog rata. Prema posljednjem austrijskom popisu stanovništva iz 1911. godine, 97,8% stanovništva govorilo je talijanski. Potom je pripadao Kraljevini Italiji od 1918. do 1947. godine, kada je ustupljen SFR Jugoslaviji, kao dio SR Hrvatske. Prvotno ime grada Rovigno tada je promijenjeno u Rovinj. Tijekom poslijeratnog razdoblja brojni talijanski stanovnici napustili su Rovinj, što je dovelo do značajnih promjena u demografskoj strukturi grada.
Osamostaljenjem Hrvatske 1991. godine grad postaje jedno od najvažnijih središta Istarske županije, administrativne jedinice koja obuhvaća najveći dio Istre. Rovinj/Rovigno je danas treći grad po broju stanovnika u županiji, iza Pule i Poreča.