项城在周朝初年为项子国。鲁僖公十七年夏，齐国灭掉项子国，从此项子国国名即被取消，仅存项地名。

东周战国时期，楚灭鲁，项地即改属于楚国。楚襄王时，将楚都由郢徙于陈，以项为别都（即陪都）。

秦始皇并兼六国，统一中国后，废除封建制，实行郡县制，改陈地为颍川郡，以陈为县。项地归属于颍川郡，只有项地名而无项郡或项县名。

秦末楚汉相争之后，楚败汉胜，汉高祖在项地设置项县，属汝南郡。到东汉时，沿袭西汉的地方行政区划而无变更，仍为项县，属汝南郡。三国时期，仍为项县，在曹魏统辖境域之内。项县隶属陈国。

晋代行郡国制。项县名称未变，西晋时先属陈国，后改属梁国。

南北朝时，战争频繁，东讨西伐，南征北战，颍、淮流域归属时变，项县隶属州郡亦时变，县名称亦有变化。 南朝刘宋时曾改项县为项城县，增一“城”字，属于豫州陈郡。北朝北魏、北齐、北周均称项县，北魏时项县隶属陈郡，北齐时项县改属信州。南朝齐、梁也都仍称项县，梁时项县属殷殷州。北朝东魏孝静帝天平二年，在项县侨立的秣陵县隶属北丹阳郡，项县仍隶属陈郡。

隋朝统一中国后，确定为项城县。五代时，项城县隶属陈州。金代时，项城县隶属河南府陈州。元代时，项城县隶属陈州。明代时，项城县隶属开封府陈州。

清代，项城县隶属河南省陈州府，疆域无大变化，但与西邻各县有插花地。

中华民国时，项城县隶属河南省淮阳第七区行政督察专员公署。抗日战争时淮阳沦陷，一九四五年第七区行政督察专员公署迁至水寨镇。中华人民共和国建立前，解放战争后期曾先后建立沈项临县和沈项淮县，隶属豫东行署。解放战争后，结合土地改革和建立地方民主政权，与四邻各县进行边境调整，从根本上解决了与邻县间的插花地。

中华人民共和国建立后，1953年底，为了航运方便，水寨镇从淮阳划给项城，项城县城由秣陵镇迁至水寨至今。

1988年，南顿、贾岭、丁集、新桥撤乡设镇。

1995年，河南省民政厅以豫民行批字[1995]2号文批准项城市撤销城郊乡、水寨镇设立办事处的行政区划调整意见（实际没有实施）。

1996年，李寨撤乡设镇。

1997年，付集撤乡设镇。全市面积1108平方千米，人口103.7万，辖9镇9乡，市政府驻水寨镇。

1998年，官会撤乡设镇。

1949年至1953年项城县隶属河南省淮阳专员公署，1953年至1958年项城县隶属河南省商丘专员公署，1959年至1961年项城县隶属河南省开封专员公署，1962年至1965年项城县隶属河南商丘专员公署，1965年至2000年项城县（市）隶属河南省周口地区行政公署。

1992年11月被河南省委、省政府批准为改革开放发展特别试点县。

1993年12月16日，经国务院批准撤县设项城市。

2000年6月，周口撤地设市，项城被周口市代管。

2001年，郑郭、高寺、王明口撤乡设镇。

2005年，项城市成为河南五个重点扩权县市之一，财政交通教育等各方面由河南省直属。