Osada została założona w 1288 roku. Przez Ciężkowice przebiegały szlaki handlowe, prowadzące z Czech i Węgier do Krakowa. W 1348 roku Kazimierz Wielki wystawił przywilej lokacyjny nadający Ciężkowicom prawa miejskie.  Od tego czasu Ciężkowice prężnie się rozwijały. W XIV wieku stanowiły duży ośrodek produkcji sukna i płótna. W XVI wieku miasto nad Białą posiadało już wodociąg, szpital, ratusz, młyn, jatki, folusz, postrzygalnię, wagę oraz prawo do organizowania cotygodniowego targu.

Miasto założone jest na planie prostokąta, pośrodku którego umiejscowiono obszerny rynek o wymiarach 130 na 100 metrów. Zabytkowa zabudowa mieszkalna skupiona jest wokół rynku i przyległych ulic. Przetrwał lokacyjny układ urbanistyczny oraz drewniane domy z podcieniami z XVIII–XIX wieku. Do najcenniejszych należą domy mieszczańskie w rynku z końca XVIII i początku XIX wieku, częściowo przebudowane po pożarze miasta w 1830 roku. Z naroży rynku wybiegają we wszystkich kierunkach pary ulic, a na jego środku stoi murowany ratusz z przełomu XVIII i XIX wieku. Na północny zachód od rynku położony jest murowany neogotycki kościół Sanktuarium Pana Jezusa Miłosiernego i Świętego Andrzeja. Zbudowany został w 1358 roku według projektu Jana Sasa-Zubrzyckiego, w miejscu pierwotnego, drewnianego z 1336 roku. Kościół jest neogotycki, trzynawowy, z wieżą dominującą nad krajobrazem doliny Białej.

Ciężkowice straciły na wielkości i znaczeniu w okresie zaboru austriackiego. W początkowym okresie I wojny światowej w okolicach Ciężkowic toczyły się długotrwałe walki, najcięższe w grudniu 1914 roku oraz w pierwszych dniach maja 1915 roku, w trakcie wielkiej bitwy pod Gorlicami. Pozostałością po nich jest pięć cmentarzy wojennych (nr 137, 138, 139, 140 i 141). W 1934 Ciężkowice pozbawione zostały praw miejskich, które ponownie odzyskały po 64 latach. W czasie wojny w mieście stacjonowała niemiecka 54 kompania strzelców krajowych i działały jednostki Armii Krajowej.

W Ciężkowicach można skorzystać z hydroterapii w parku zdrojowym imienia burmistrza Zbigniewa Jurkiewicza. Można obejrzeć kolekcję ptaków, owadów i trofeów myśliwskich w Muzeum Przyrodniczym im. Krystyny i Włodzimierza Tomków.

Nieopodal centrum Ciężkowic znajduje się „Skamieniałe Miasto”, jeden z najciekawszych rezerwatów przyrody nieożywionej.

Ze względu na zachowany średniowieczny układ urbanistyczny i zachowaną drewnianą zabudowę w obrębie rynku miasto włączono do Szlaku Architektury Drewnianej w Małopolsce.