Værktøjer fra stenalderen blev fundet på Sânpetru-bjerget (Sankt Peter) nær slottet og i de omkringliggende landsbyer. Regionen var meget rig på jern, som var blevet udvundet i området siden jernalderen af thrakiske stammer. De dacianske fæstninger i Orăştie-bjergene, især Sarmiszegetusa, som blev det vigtigste religiøse og politiske centrum i Dacia, lå tæt på Hunedoara og blev forsynet af det jern, der blev produceret her. Resterne af otte dacianske jernovne er blevet fundet på Sânpetru-bjerget nær borgen. Fundet af vigtige monetære skatte af dacianske mønter og romerske kejsermønter vidner om stedets betydning.
Når Dacia blev erobret omkring 106 e.Kr. og gjort til en romersk provins, tiltrak den jernrige region sig romernes opmærksomhed, som begyndte at udnytte den ved at bygge ovne. Der opstod en “Villa Rustica” i Teliuc, en romersk befæstning på Sanpetru-bjerget, som var forpost for den berømte legio XIII Gemina, hvis hovedcastrum lå i Apullum i Dacia. Der blev fundet andre romerske artefakter i byområdet og også i Pestis, hvor der blev fundet rester af en romersk landsby. Den nye hovedstad i den romerske provins Dacia, Ulpia Traiana Sarmizegetusa, lå også i nærheden.
Efter den romerske militære og administrative tilbagetrækning i folkevandringstiden havde regionen ingen væsentlige historiske steder, selv om det kan være muligt, at jernaktiviteten fortsatte. Den etniske struktur i regionen ændrede sig betydeligt, især med goter, hunner, slaver, pecheneger, magyarere og kumaner.
Der er en løbende videnskabelig debat om etniciteten af Transsylvaniens befolkning før den ungarske erobring (se Rumænernes oprindelse). Efter 1000, som en del af Kongeriget Ungarn, voksede der under slavisk indflydelse små politiske fejder (styret af knjazes). Syd for Karpaterne havde pechenegerne og kumulanerne politisk magt, og Hunedoara fungerede som en bufferzone for den ungarske krone. Med tiden udviklede Vlach-befolkningerne i de nærliggende bjerge en original højlandskultur. Deres land blev kaldt “Tara Padurenilor” (Skovboernes land), og de begyndte at dominere området demografisk set. Regionen havde også en betydelig befolkning af tyske saksere, kolonisatorer, som den ungarske krone bragte med sig efter den mongolske invasion, og senere romani, som indvandrede fra det indiske subkontinent.
Det første dokumenterede vidnesbyrd om byen blev lavet i 1265 under navnet Hungnod som et knudepunkt for garvning af læder og forarbejdning af uld. Byen Hunedoara blev et vigtigt center for jernudvinding og -forarbejdning i Transsylvanien. “Corpus Inscriptiorum Latinorum” omtaler en lokal indbygger som “natas ibi, ubi ferum nascitur”, dvs. “født hvor jernet blev født”. Som rygrad for fremstilling af våben og værktøj var byens industri afgørende for regionen.
Byen har været kendt siden det 14. århundrede primært som residens for Hunyadi-familien. Den 18. oktober 1409 blev Voyk (Vajk på ungarsk, Voicu på rumænsk), belønnet for militær tapperhed af Sigismund af Luxembourg og modtog Hunedoara-domænet. Hunyadi-familiens oprindelse er et emne for løbende debat blandt historikere. I det samme dokument, hvor Voyk blev belønnet for militær tapperhed af Sigismund af Luxembourg, nævnes også hans tre sønner: Mogoş, Radu og John Hunyadi (ungarsk: János Hunyadi; rumænsk: Ioan de Hunedoara). Hunedoara fik byprivilegier i 1448 af kongen af Ungarn. John Hunyadi konsoliderede citadellet på toppen af en gammel fæstning og skabte de to vigtigste haller, til rigsdag og riddere. Et franciskanerkloster blev bygget i nærheden af slottet i 1448, og Johannes af Capistrano, en berømt italiensk munk, blev sendt af paven for at organisere et korstog mod tyrkerne og boede på slottet. Johannes af Capistrano blev senere medvirkende til at opildne bønderne til korstog, der startede fra Frankfurt og marcherede mod Beograd.
John Hunyadi var en af de førende militære ledere i den voksende konfrontation med det osmanniske rige. Han kæmpede i Sigismunds tjeneste, beherskede den militære taktik i de hussitiske krige og blev Ungarns dygtigste kriger. Han blev ophøjet og udnævnt til voivode (prins) af Transsylvanien, som på det tidspunkt var en selvstændig del af Kongeriget Ungarn. Han blev valgt til regent for Ungarn, dannede en koalition med fyrstendømmerne Moldavien og Valakiet og deltog i korstog mod tyrkerne for at befri Serbien og Bulgarien. Korstogene forenede i en kort periode de divergerende kræfter på Balkan, og de sejre, der blev vundet i kampene, formåede at sikre Kongeriget Ungarn mod osmannisk besættelse i over et århundrede. Selv om han døde i en militærlejr, blev hans søn Mátyás (Matthias Corvinus) senere den mest berømte af de ungarske konger. Pave Pius II kaldte ham Athleta Christi (“Kristi mester”) og den hvide ridder af Valakiet.
I 1457 gav Matthias tilladelse til de valakiske livegne til at bygge en ortodoks kirke, der er smukt udsmykket med malerier og bevaret indtil i dag. Han fortsatte med at konsolidere slottet og det feudale domæne Hunedoara. Slottet i Hunedoara blev et af de største i middelalderens verden og stod som et vidnesbyrd om hans familie af ædle krigere og statsmænd i en tid med krig og fortvivlelse for regionen, da det osmanniske rige nærmede sig Centraleuropa. I Hunyadi-regeringens tid blev Hunedoara et marked (opiddum) for jern. Matthias Corvinus udnævnte byen til et skattefrit område, og dette privilegium varede indtil det 17. århundrede. Indbyggertallet svingede mellem 784 personer i 1512 og 896 personer i det 17. århundrede. Efter Matthias’ død overgik Hunedoara til hans søn, John (ungarsk: János; rumænsk: Ioan), men også han døde ung. Hans kone, Beatrice de Frangepan, blev gift med Georg af Hohenzollern, markis af Brandenburg i 1509. Men Georg de Brandenburg ville ikke bo i Hunedoara, men udnævnte i stedet en repræsentant, György Stolcz.
I 1514, under György Dózsas bondeoprør, blev nogle af dem fængslet på slottet og sandsynligvis tortureret. Byen talte 184 huse, hvilket var en betydelig størrelse for den tid, og blev styret af en udpeget ortodoks præst. I 1528 ødelagde en brand 124 huse. I 1534, da Kongeriget Ungarn blev erobret af de osmanniske tyrkere, blev slottet belejret under Czibak Imres, biskoppen af Oradeas, oprør, og to år senere skænkede John Zápolya slottet sammen med andre besiddelser til Török Bálint, hvilket gjorde ham til den rigeste adelsmand i Ungarn. I 1557 nævnes Török János, en reformatorisk proselytter, som skulle have dræbt sin utro kone Kendi Anna på slottet. I 1601 blev slottet belejret af Michael den Tapres valakiske hær i hans felttog – mens han regerede Valakiet, Moldavien og Transsylvanien – mod Det Osmanniske Rige og for at skifte det osmanniske vasalforhold til Habsburgerne.
Byen og slottet overlevede relativt uskadt af modreformationen under Giorgio Basta, general i det habsburgske rige. I 1618 overgik ejerskabet af slottet til familien Bethlen. Gabriel Bethlen voivode af Transsylvanien konsoliderede og udvidede slottet og gav det til sin nevø Stephen Betlen, som boede her sammen med sin kone Mary Széchy, der var berømt for sin skønhed.
Den reformerte ungarske kirke blev etableret i Hunedoara i 1634, og Imre Thököly, en af lederne af det protestantiske anti-Habsburg-oprør og senere prins af Transsylvanien, ejede slottet og boede meget længe på det. I 1685 overgik slottet til Michael Apafi, den pro-habsborgske prins af Transsylvanien, som ejede det. I 1710 blev den gamle kirke givet tilbage til franciskanerne, og i 1725 fik den igen sin klosterstatus. På dette tidspunkt var størstedelen af befolkningen rumænsk.
Det meste af det nuværende Hunedoara var på det tidspunkt en frodig slette, som Cerna-floden slyngede sig igennem. Den første højovn blev bygget i 1603, efterfulgt af fire andre højovne. Den moderne jernproduktion begyndte ved foden af Sankt Peter-bjerget (Sanpetru), tæt på det fjerneste tårn på borgen kaldet Nebojša, (serbisk for “frygt ikke”, et tårn, der i middelalderen lå længst væk fra borgen for at give sidste tilflugt i tilfælde af en belejring; jf. Nebojša-tårnet). Man kan stadig se mineskakten. Der lå også jernmanufakturer i nærheden.
I 1667 var der allerede et stålværk ved Cerna-floden, der producerede 490 tons råjern og 66 tons jern i 1699. I 1714 lavede Georg Steinhilbert et andet, og et tredje blev lavet i 1727. I 1743 blev driften varetaget direkte af finansministeriet. Af de nævnte møller lå den ene under hovedbroen, og dens mure er nu i ruiner.
Den første høje industriovn i verden til jernudvinding, er det blevet hævdet, blev bygget i 1750 i Topliţa nær Hunedoara, og en senere i Govăşdia i 1806. Begge ovne kan besøges i dag. At komme dertil ad landevej kunne kun ske via Teliucu Inferior (Alsótelek dengang) og Teliucu Superior (Felsőtelek dengang). Indtil 2001 var der et system af smalsporede jernbaner bygget i det 19. og 20. århundrede, der gik fra slottet Hunedoara i nærheden af Zlaşti gennem en 747 og en 42 meter lang tunnel gennem bjerget og det betagende landskab “Ţara Pădurenilor” (Skovmændenes land), inden man nåede frem til Govăjdia. Den blev demonteret og ophugget fra Zlaşti til Govăjdia og Crăciuneasa af den sidste ejer, selskabet Talc-Dolomită Zlaşti, og blev ophugget. Det sidste tilbageværende 2,3 km lange smalsporede jernbanesystem fra slottet Hunedoara til Zlaşti var i brug af selskabet Talc-Dolomită Zlaşti indtil 2007. I sommeren 2009 har de fjernet denne sidste tilbageværende del af denne jernbanestrækning. Der arbejdes nu på at genoprette togstrækningen til turistformål.
I det 18. og en del af det 19. århundrede, da byen Hunedoara blev mere og mere industrialiseret, begyndte bønder fra de nærliggende regioner at flytte til byen, og befolkningen steg. Kun de tyske, ungarske og székelys fra Transsylvanien var repræsenteret i Rigsdagen (se Unio Trium Nationum). Rumænerne, som på det tidspunkt udgjorde ca. 50 % af befolkningen, følte sig udnyttet og gjorde ved flere lejligheder oprør. Bønderne i Hunedoara amt støttede opstanden i Horea, Cloşca og Crişan i 1784, da de forgæves belejrede den nærliggende fæstning Deva.
Borgen i Hunedoara gav tilflugt til den lokale adel, og det var dens sidste funktion som militært forsvar. Senere blev repræsentanter fra regionen sendt til de rumænske nationalforsamlinger, der blev afholdt i Blaj under revolutionen i 1848, hvor rumænerne besluttede at kræve lige rettigheder og modstå Ungarns forsøg på at opnå uafhængighed fra det habsburgske hus. Dette startede et mindre oprør i hele Transsylvanien, som hurtigt blev nedkæmpet af den ungarske hær, undtagen i Apuseni-bjergene nord for Hunedoara, hvor tribunen Avram Iancu kæmpede for at holde de ungarske styrker væk fra kontrollen med guldminerne. Det senere østrig-ungarske monarkis manglende opfyldelse af rumænernes krav sammen med magyariseringskampagnerne forværrede og fremmedgjorde yderligere den rumænske befolkning i Hunedoara.
Under Første Verdenskrig støttede rumænerne fra Hunedoara amt aktivt den rumænske hær, og den rumænske nationalforsamling erklærede Transsylvanien for en union med Rumænien i 1918. Efter krigens afslutning blev Transsylvanien en del af Rumænien. De rumænske befolkninger i og omkring byen fik hurtigt politiske rettigheder og repræsentation, og den industrielle udvikling fortsatte i et stadigt stigende tempo.
Under Anden Verdenskrig var stålværkerne en del af krigsindsatsen for akserne. Den rumænske hær mistede 700.000 soldater på Østfronten og de allierede yderligere 400.000 soldater i kampen mod Aksen.
Efter den sovjetiske besættelse og det efterfølgende kommunistiske regime blev industrien begunstiget, og Hunedoara havde i en periode det største stålproducerende værk i Rumænien og på Balkan. Byen voksede sig større, og fabrikkerne udvidede sig så meget, at de svarede til eller oversteg byens størrelse. Indbyggertallet steg også til over 87.000. Fodboldholdet, Corvinul Hunedoara, var i meget lang tid et af de højest rangerede fodboldhold i Rumænien og rivaliserede med Steaua eller Dinamo. Der blev bygget et stort stadion sammen med andre sportsfaciliteter som f.eks. overdækkede svømmebassiner og en skøjtehal. Ud over sportsklubben Corvinul blev der bygget to andre sportsklubber, Constructorul og Siderurgistul, der hver især tilbyder forskellige sportsfaciliteter. Andre bemærkelsesværdige byggerier omfattede et teaterhus, flere store biografer, mange skoler og gymnasier og et ingeniørfakultet.
Det kommunistiske sammenbrud betød, at de gamle markeder for stål forsvandt, og mange virksomheder måtte lukkes eller nedlægges. Investeringer fra rumænske og udenlandske kapitalforetagender begyndte imidlertid at tilbyde nye jobmuligheder for befolkningen. I dag driver Arcelor-Mittal det, der er tilbage af stålværkerne. Stålværket driver nu det elektriske stålværk nr. 2, kontinuerlig støberi og valsevalserne. Produktionen forventes at stige til over 500.000 tons stål i 2007 og fremover. Resten af produktionsfaciliteterne er blevet revet ned eller er blevet solgt til private investorer.