Izenak berak adierazten du hiria aspaldikoa dela. Odense Odins Vi-tik dator, "Odinen tenploa" esan nahi du, eta honek vikingoen garaian kokatzen du hiriaren sorrera, konkretuki 988. urtean. Garai hortan Svend I.aren erregealdian Nonnebakken muinoan gotorlekua ezarri zuten, Eraztun itxurako sei gotorlekuen artean zegoena. 1988an milagarren urteurrena ospatzeko "Mila urteko basoa" (Tusindårsskoven) landatu zuten.

 

Georg Braun topografoak 1593an egindako Odenseren mapa

Erdi Aroan San Kanutoren (danieraz Sankt Knud / Knud den Hellige) hilobia gurtzera Odenseko katedralera etorri izan ziren erromes ugari.

XVI mendean hainbat parlamentu izan zituen eta 1805ean Fioniako asanbladaren egoitza bihurtu zen. Hiria Odense ibai ertzean dago, Odenseko fiordotik gertu 1796 eta 1806 artean ubide bat eraiki zuten hiria fiordoarekin lotu eta kaia handiagotzeko. XIX menderarte Danimarkako bigarren hiri handiena izan zen harik eta industria iraultzaren ondorioz Aarhusek gainditu zuen arte.

1935ean Odinstårnet dorrea ("Odinen dorrea") altxatu zuten, Eiffel dorrearen ondoren Europako altuena zena, baina 1944ean naziek eztandarazi zuten eta ez da berriz jaso.