צ'סקי קרומלוב מוזכרת לראשונה במכתב שכתב אוטוקאר השני, מלך בוהמיה, בשנת 1253. הקמת העיר התבצעה בשני שלבים. בשלב הראשון הוקמו בתים למרגלות טירת קרומלוב ובהם התגוררו תושבים שלהם היו קשרים עסקיים עם הטירה, ובשלב השני הוקמו בתים נוספים באזור נהר ולטאבה הזורם דרך העיר. במרכז העיר הוקמה כיכר עירונית מרובעת, ומכל פינה שלה נבנתה רשת רחובות שהתפרשה עד חומות העיר. האזכור הראשון לחלק השני של העיר מתוארך לשנת 1274. מרבית התושבים בשנותיה הראשונות של העיר היו צ'כים וגרמנים.

בשנת 1302 מת היורש האחרון למשפחת ויטקובצי ששלטה בעיר. על פי חוק ההחרמה המקומי באותה עת העיר הייתה אמורה לעבור לחזקתו של הכתר. עם זאת, אחד מצאצאיה הבלתי ישירים של המשפחה, יינד'זיך פון רוזנברג, ביקש מהמלך ונצל השני להעניק את אחוזות העיר למשפחתו. המלך נעתר לבקשתו של רוזנברג, והמשפחה הפכה את העיר למקום מגוריה העיקרי. העיר והטירה שגשגו בתקופת שלטונם של הרוזנברגים, לרבות פריחת המסחר והתפתחותו, בניית בתי מגורים גדולים, וקבלת זכויות יתר מטעם המלוכה כגון ייצור בירה ועריכת ימי שוק.

במחצית הראשונה של המאה ה-14 התפתחה העיר תחת שלטונו של הנסיך השישי לבית רוזנברג - פטר הראשון. בתקופת שלטונו של פטר הורחבו האחוזות של משפחתו. הוא היה אחד מהפוליטיקאים הבכירים ביותר באותה עת, ונחשב לאחד האנשים העשירים ביותר. הוא הורה על בנייתן של כנסיות ושל בית חולים בעיר, ואת קפלת סנט ג'ורג' בטירה. ב-1334 הוא אף הזמין יהודים להתגורר בצ'סקי קרומלוב, העניק להם רחוב מיוחד שבו הם התגוררו והפקיד בידיהם את ניהול ענייניה הכספיים של משפחתו. לימים נישא לאלמנתו של המלך וצלב השלישי. בשנת 1376 נמנו בעיר 96 בתים.

אולדז'יך השני, ששלט בעיר במחצית הראשונה של המאה ה-15, נקט במספר החלטות במהלך המלחמות ההוסיטיות שסייעו לו בהגדלת שטחה של העיר. בתחילת הקרבות הוא תמך בתנועתו של יאן הוס, וזכה לתמורה בדמות אדמות שהיו שייכות למנזר הציסטרסיאני במילבסקו. עם שוך הקרבות החזיר את תמיכתו לכנסייה הקתולית, והפך את קרומלוב למקום מקלט עבור קתולים שגורשו מפראג. ב-1420 נקבע כי העיר תנוהל על ידי מועצה בת 12 חברים, שכל אחד מחבריה מכהן כראש עיר למשך חודש אחד על פי סבב שנקבע מראש. במקביל למועצת העיר פעל המגיסטרט המקומי, שהחזיק בפיקוד על המשטרה ובתי המשפט המקומיים. לטירת קרומלוב היו נציגים משלה במועצת העיר. רק האנשים העשירים ביותר זכו להתמנות למועצת העיר, והמינוי היה טעון את אישורה של משפחת רוזנברג.

בשלהי המאה ה-15 קיבלה העיר היתר לערוך ימי שוק שבועיים ואירוע שוק שנתי שנמשך שמונה ימים. במשך השנים הותר לעיירה לערוך עוד 3 אירועי שוק שנתיים, וזאת בנוסף לפתיחת שוק בקר וסוסים. הרוזנברגים ומועצת העיר תמכו בתעשיית כריית הכסף שהחלה להתפתח. במאה ה-16 חלו התמורות האחרונות במראה עיר ביוזמתם של שליטי משפחת רוזנברג. וילהלם רוזנברג, שהיה אחד הפוליטיקאים החזקים ביותר בתקופתו, הורה על שיפוץ בתי העיר והטירה כך שיהיו בעלי סגנון רנסאנסי. ב-14 באוגוסט 1555 הוא הורה לחבר את שני חלקי העיר. קודם לאיחוד העיר היה נוהל החלק החדש בנפרד מהחלק הישן. תושבי החלק החדש טענו לקיפוח בכך שלא זכו להיתר לייצר בירת חיטה לבנה, שהייתה משקה פופולרי ורווחי באותה עת. מחלוקות נוספות התגלעו גם ביחס לתשלומים קהילתיים נוספים כגון לכנסייה ולכומר.

פטר ווק רוזנברג, אחרון שליטי העיר מבית רוזנברג, אולץ ב-1601 על ידי הקיסר ההבסבורגי רודולף השני למכור לו את העיר בשל חובותיו. העיר הייתה נתונה למספר מתקפות וכיבושים צבאיים במרוצת המאה: ב-1611 היא הותקפה על ידי צבאה של העיר פסאו, במלחמת שלושים השנים היא נכבשה על ידי הצבא הקיסרי, וב-1648 על ידי צבא שוודיה. ב-1622, בעקבות מלחמת שלושים השנים, הורה קיסר האימפריה הרומית הקדושה פרדיננד השני למשפחת אגנברג כהוקרה על התמיכה שזו העניקה לו במלחמה. יוהאן כריסטיאן הראשון פון אגנברג, השליט השלישי בעיר מטעם המשפחה, היה היחיד שיזם עבודות בנייה משמעותיות וטירה והיה בעל השפעה על אירועי התרבות והחברה בעיר.

שושלת אגנברג נכחדה בתחילת המאה ה-18, והיורשת שלה החל מ-1719 הייתה משפחת שוורצנברג. בתקופת שלטונו של יוזף אדאם שוורצנברג התרחבה העיר מעבר לגבולותיה בפעם השלישית, והשתוותה מבחינת חשיבותה התרבותית, האדריכלית והחברתית לערים הבולטות ביותר במרכז אירופה ותנאי המחיה בה הותאמו לאלו של החצר הקיסרית בווינה. החל מהמאה ה-19 חדלה העיר מלשמש כמקום מגורים לאריסטוקרטים, ובשל כך הצליחה לשמור על מראה הרנסאנס-בארוק של המבנים השונים בה. באמצע המאה מנתה אוכלוסיית העיר כ-5,000 תושבים, היא אירחה גדוד חיילי רגלים, ונבנו בה בית ספר למוזיקה ובית ספר מקצועי ליתומים. במהלך המאה פעלו בה מפעלים שונים ומגוונים כגון שתי מבשלות שיכר ומפעל בגדים. חומות העיר נהרסו וכל שערי העיר למעט שער בודיוביצקה. בשלהי המאה נפתחו מכרות גרפיט בגן הטירה.

העיר הייתה נתונה לכיבוש נאצי במלחמת העולם השנייה, אך לא ספגה נזקים כלשהם. צבא ארצות הברית שחרר את העיר מהשלטון הנאצי ב-1945, ולאחר מכן גורשה האוכלוסייה הגרמנית המקומית.

בעיר התקיימה מאמצע המאה ה-19 עד מלחמת העולם השנייה קהילה יהודית קטנה, שאף הקימה בראשית המאה ה-20 בית כנסת. לאחר שנים שהיה מוזנח, הוא שופץ בשנים האחרונות, הותקן בו מוזיאון קטן המספר את סיפור הקהילה, ומתקיימים בו קונצרטים לציבור הרחב.