Im 8. Jahrhundert erste urkundliche Erwähnung. Die Gründung der mittelalterlichen Stadt geht mit dem Bau des Schlosses Hellenstein einher. Stadtmauern wurden abschnittsweise 1190 und 1420 errichtet.
Die ältesten Zeugnisse menschlicher Anwesenheit im Gebiet der modernen Stadt Heidenheim sind etwa 80.000 Jahre alt.