Первое упоминание Чернобыля относится к событиям 1193 года. После Люблинской унии город перешёл под контроль Польши. В средине XV века, когда эти земли контролировало Великое Княжество Литовское, по соседству с Чернобылем был построен замок, отделенный от поселения глубоким рвом, сохранившимся до наших дней. В начале XVI века замок был реконструирован, превращен в хорошо укрепленную и труднодоступную крепость, а город Чернобыль стал уездным центром. В 1793 году вошёл в состав Российской империи.
В 1970-х годах в 10 км от Чернобыля была сооружена первая на Украине атомная электростанция.
В 1985м году была введена в строй Загоризонтная РЛС Дуга - объект Чернобыль-2.
26 апреля 1986 года на одном из реакторов Чернобыльской АЭС произошла Чернобыльская авария, ставшая крупнейшей катастрофой в истории атомной энергетики. Все жители города после этого были эвакуированы, однако некоторые впоследствии вернулись в свои дома и сейчас живут на заражённой территории.
В 2006 году Американской некоммерческой научно-исследовательской организацией Институт Блэксмита был опубликован список самых загрязнённых мест на планете, в котором Чернобыль был в первой десятке.