Η σύγχρονη πόλη βρίσκεται κοντά στην τοποθεσία του σημαντικού πολιτικού, οικονομικού και κοινωνικού κέντρου της Δακίας Απουλόν, που αναφέρεται από τον αρχαίο Ελληνα γεωγράφο Πτολεμαίο και πιστεύεται από ορισμένους αρχαιολόγους ότι ήταν οι Δακικές οχυρώσεις στην κορυφή του Πιάτρα Κράιβι. Οταν έγινε επαρχία της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, ιδρύθηκε εδώ η πρωτεύουσα της Ρωμαϊκής Δακίας και η πόλη ήταν γνωστή ως Απουλούμ. Το Απουλούμ ήταν η μεγαλύτερη πόλη της Ρωμαϊκής Δακίας και έδρα της 13ης Δίδυμης (XIII Gemina) Λεγεώνας. Το Απουλούμ είναι το μεγαλύτερο castrum (Ρωμαϊκό στρατόπεδο) βρίσκεται στη Ρουμανία, καταλαμβάνοντας 375 στρέμματα (750 x 500 m2).

Το Gesta Hungarorum (το αρχαιότερο υπάρχον Ουγγρικό χρονικό) αναφέρει έναν Ούγγρο αντιβασιλέα ονόματι Γιούλα ή Γκέουλα - εκ μητρός παππού του Στέφανου Α΄ της Ουγγαρίας και άρχοντα [αντιβασιλέα] της Τρανσυλβανίας, που έχτισε εκεί την πρωτεύουσα του δουκάτου του το 10ο αιώνα. Ο Γκέουλα βαφτίστηκε στη Βυζαντινή Αυτοκρατορία και έχτισε γύρω στα 950 την πρώτη εκκλησία της Τρανσυλβανίας. Τα ερείπια μιας εκκλησίας ανακαλύφθηκαν το 2011. Σύμφωνα με τον Ιοάν Αουρελ Ποπ (γ. 1955) και άλλους ιστορικούς εδώ έζησε ο Ιερόθεος ο πρώτος επίσκοπος της Τρανσυλβανίας, που συνόδευσε το Γκέουλα κατά την επιστροφή του στην Ουγγαρία μετά τη βάφτισή του στην Κωνσταντινούπολη γύρω στα 950.

Μετά την υιοθέτηση του Καθολικισμού και την ίδρυση της Καθολικής επισκοπής της Τρανσυλβανίας, πρόσφατα αρχαιολογικά ευρήματα δείχνουν ότι ο πρώτος καθεδρικός ναός χτίστηκε τον 11ο αιώνα ή ενδεχομένως νωρίτερα. Ο σημερινός Καθολικός καθεδρικός κτίστηκε το 12ο ή 13ο αιώνα. Το 1442 ο Ιωάννης Ουνιάδης, Βοεβόδας της Τρανσυλβανίας, χρησιμοποίησε την ακρόπολη για να προετοιμαστεί για μια μεγάλη μάχη ενάντια στους Οθωμανούς Τούρκους. Ο καθεδρικός ναός επεκτάθηκε κατά τη διάρκεια της βασιλείας του και θάφτηκε εκεί μετά το θάνατό του.

Το 1541 - μετά την κατάτμηση του Βασιλείου της Ουγγαρίας - η Άλμπα Ιούλια έγινε η πρωτεύουσα του Ανατολικού Ουγγρικού Βασιλείου και στη συνέχεια του Πριγκιπάτου της Τρανσυλβανίας μέχρι το 1690. Στην πόλη υπεγράφη το 1551 η Συνθήκη του Βάισενμπουργκ. Κατά τη διάρκεια της βασιλείας του πρίγκιπα Γαβριήλ Μπέτλεν η πόλη έφθασε σε υψηλό σημείο της πολιτιστικής ιστορίας της με τη δημιουργία μιας ακαδημίας. Το πρώην Τουρκικό όνομα ήταν "Erdel Belgradı" ("Το Βελιγράδι της Τρανσυλβανίας" στα τουρκικά), όπου το Erdel (Erdély) προστέθηκε για να αποφεύγεται η σύγχυση με το Belgrat και το Arnavut Belgradı ("Αλβανικό Βελιγράδι" στα τουρκικά, αρχικό όνομα του Μπεράτ κατά τη διάρκεια της Τουρκοκρατίας).

Στο 29 Νοεμβρίου 1599 ο Μιχαήλ ο Γενναίος, Βοεβόδας της Βλαχίας, μπήκε στην Άλμπα Ιούλια μετά τη νίκη του στη μάχη του Σέλιμπαρ και έγινε Βοεβόδας της Τρανσυλβανίας. Το 1600 απέκτησε τον έλεγχο της Μολδαβίας, ενώνοντας τις ηγεμονίες της Βλαχίας, της Μολδαβίας και της Τρανσυλβανίας, υπό την εξουσία του, που κράτησε για ενάμιση χρόνο, μέχρι που δολοφονήθηκε το 1601, από πράκτορες του στρατηγού Τζόρτζο Μπάστα.

Η Άλμπα Ιούλια έγινε τμήμα της Μοναρχίας των Αψβούργων το 1690. Το φρούριο Αλμπα Καρολίνα σχεδιάστηκε από τον αρχιτέκτονα Τζιοβάνι Μοράντο Βισκόντι και χτίστηκε μεταξύ 1716 και 1735, κατ' εντολή του Αυτοκράτορα Καρόλου ΣΤ΄ των Αψβούργων. Οι ηγέτες της εξέγερσης των αγροτών της Τρανσυλβανίας εκτελέστηκαν στην Άλμπα Ιούλια τον Ιανουάριο του 1785. Σημαντικά ορόσημα στην ανάπτυξη της πόλης ήταν η δημιουργία της Βιβλιοθήκης Batthyanaeum το 1780 και την άφιξη του σιδηροδρόμου το 19ο αιώνα. Σύμφωνα με την απογραφή του 1910, η πόλη είχε 11.616 κατοίκους, εκ των οποίων 5.226 ήταν οι Ούγγροι (44,98%), 5.170 Ρουμάνοι (44,50%), 792 Γερμανοί (6,81%) και 287 Ρομά (2,47%) .

Στο τέλος του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου οι εκπρόσωποι του ρουμανικού πληθυσμού της Τρανσυλβανίας, ο ακριβής αριθμός των οποίων αμφισβητείται μεταξύ Ρουμάνων και της Ούγγρων ιστορικών, συγκεντρώθηκαν στην Άλμπα Ιούλια την 1η Δεκεμβρίου 1918 για να ανακηρύξουν την ένωση της Τρανσυλβανίας με το Βασίλειο της Ρουμανίας. Οι εκπρόσωποι των Σαξόνων της Τρανσυλβανίας αποφάσισαν να συμμετάσχουν σε αυτή την ανακήρυξη, στις 8 Ιανουαρίου 1919. Το 1922, ο Φερδινάνδος της Ρουμανίας στέφθηκε συμβολικά βασιλιάς της Ρουμανίας στην Άλμπα Ιούλια. Τον Οκτώβριο του 2012, 90ή επέτειο της στέψης του βασιλιά Φερδινάνδου - η δισέγγονή του Πριγκίπισσα Μαργαρίτα της Ρουμανίας επισκέφθηκε την Άλμπα Ιούλια για να τιμήσει την εκδήλωση.