Piltenes pilsētas, kas vēsturiski saistīta ar plašāku novadu, pirmsākumi meklējami piejūras zemienē, Ventas upes labajā krastā pie Zvirbuļupes ietekas vēl neolīta un dzelzs laikmetā, par ko liecina vairāki kuršu arheoloģiskā mantojuma savrupatradumi un netālu esošais Lagzdīnes pilskalns. Novadam saskatāma vikingu un vēlāk arī Dānijas karalistes un krustnešu ietekme. Pēc Rīgas Māras baznīcas domkapitula, Zobenbrāļu ordeņa, Rīgas rātes 1230. gadā noslēgtā līguma ar kuršiem nostiprinājās ordeņa un bīskapa pārvaldība Kurzemē. Pāvesta legāts Modenas Vilhelms (Wilhelm von Modena), dibinot Kurzemes bīskapiju (diocesis Curoniensis), 1234. gadā iecēla dominikāņu mūku Engelbertu (Engelbert, Hengelbert) par pirmo Kurzemes bīskapu. Piltenes pilsēta sāka veidoties pēc 1253. gada kā apmetne ar nocietinājumu jaunizveidotajā Kurzemes bīskapa apgabalā (Kursas, Piltenes bīskapija), kas bija viena no četrām Livonijas bīskapijām. Piltenes pils (castrum Pilten) pirmo reizi minēta 1309. gadā, taču nav zināms precīzs tās celšanas gads. Pieļaujams, ka pils celta bīskapa Burharda (Burchard) valīšanas laikā no 1300. līdz 1311. gadam, kļūstot par Kurzemes bīskapijas centru un galveno pili ar soģa (Stiftsvogt) sēdekli, veidojot ap pili miestu (suburbium). Iespējams, Piltenē kaltas monētas. Literatūrā parādās arī citi ar pils celšanu saistīti gadaskaitļi – pilsdrupu akmenī atrastais “1242” un hronikās minētais “1295”. Atvairītais lietuviešu iebrukums 1330. gadā norāda, ka pils jau bija uzbūvēta.
Kurzemes bīskapijā valdīja 20 bīskapi, kuru rezidence atradās Piltenē, bet Domkapituls – Aizputē. Pēdējā Kurzemes (arī Sāmsalas) bīskapa Johanna fon Minhauzena laikā Livonijas kara ietekmē bīskapijas īpašumtiesības (1559–1560) tika pārdotas Dānijas karalim Frederikam II (Frederik II), kurš tās piešķīra savam brālim – Holšteinas hercogam Magnusam (Magnus, Herzog von Holstein, Bischof von Oesel, Kurland und Reval). Magnuss ieguva bīskapa titulu un nodzīvoja Piltenē līdz 1583. gadam. Kā pirmais luterāņu bīskaps viņš veicināja jaunu baznīcu celtniecību. Kopš 1570. gada Magnuss atļāva ebrejiem brīvi ieceļot, nodarboties ar tirdzniecību un amatniecību, piekopt savas reliģiskās tradīcijas, veidojot Piltenē vienu no agrākajām ebreju kopienām.Piltenes pils bija viņa kā bīskapa un ar Krievijas cara Ivana IV (Ивaн IV Васильевич) atbalstu pasludinātā Livonijas karaļa pēdējā rezidence.
Reizē ar Magnusa valdīšanas beigām sākās Kurzemes bīskapijas un Piltenes noriets, ko izraisīja cīņa par dominanti Piltenes mantojuma pārvaldīšanā starp Dāniju, Poliju un Kurzemes hercogisti. 1583. gadā Polija ieņēma Pilteni, daļēji saspridzinot pili. Pēc 1585. gada Kronborgas (Kroneborg) miera līguma Piltenes bīskapija nonāca Polijas valdījumā ar daļēju Prūsijas hercogistes ietekmi. 1611. gadā Polijas–Lietuvas kopvalsts pārņēma kontroli pār apgabalu, apstiprinot "Piltenes statūtus" (Gesetze und Statuten des piltenschen Kreises), bet 1617. gadā Kurzemes bīskapija tika pārveidota par autonomu Piltenes apgabalu (vācu Piltensche Kreis, Stift Pilten; poļu Powiat Piltynski) Polijas–Lietuvas kopvalsts sastāvā, kuru pārvaldīja Piltenes landtāgs (vācu Piltener Landtag; poļu Sejmik piltynski) ar centru Aizputē. Postījumus Piltenei nesa Zviedrijas–Polijas karš (1656–1659) un mēris (1710–1711). Neliela izaugsme apgabalā veidojās pēc tā iekļaušanas Kurzemes hercogistē un vietējās muižniecības ietekmē.
Piltenes pilsdrupās 18. gs. izveidojās kroņa muižas saimniecība. 1795. gadā Kurzemes hercogiste un Piltenes apgabals tika iekļauti Krievijas impērijā. 1812. gadā apgabalu un citu Kurzemes teritoriju īslaicīgi okupēja Francijas imperatora Napoleona Bonaparta (Napoléon Bonapartes) karaspēks. 1818. gadā Piltenes apgabalu pievienoja Kurzemes guberņai. 1819. gadā Piltenes bruņniecība inkorporējās Kurzemes bruņniecības sastāvā.
Piltsētas apbūve sākotnēji veidojās ap Lielo ielu un pili, centrā saglabājusies 19. gs. koka apbūve, vēsturiskais bruģējums. Piltenes evaņģēliski luteriskās baznīcas (1557) interjerā saglabājušies mākslas pieminekļi. Pirmā skola atvērta 1570. gadā, 1844. gadā dibināta Piltenes pagastskola. Ap 1860. gadu Piltenē darbojās ādas apstrādes darbnīcas, 2 vējdzirnavas, 1 tvaika dzirnavas, alus darītava. Pilsēta ir ievērojama ar savu 1866. gadā dibināto Piltenes brīvprātīgo ugunsdzēsēju biedrību un tās pūtēju orķestri, kas ieguva plašu slavu kā “Piltenes prāģeri”.
Pils būvēta uz neliela paaugstinājuma, veidojot 40 x 45 m lielu četrstūri ar četriem izbūvētiem flīģeļiem, par būvmateriālu izmantojot laukakmeņus, ķieģeļus un pildrežģi. Saskatāmie mūra fragmenti sniedz priekšstatu par pils būves konfigurāciju – priekšpili, torņiem, bet 1585. gada Piltenes pils inventārs – par paceļamajiem tiltiem, kapellu, ģērboņiem, kapiteļiem, noliktavām, maizes ceptuvi. Pils būvi apvija dziļš grāvis. Piltenes pilsdrupas ir nozīmiga Kurzemes bīskapijas un Piltenes vēstures liecība. Mūsdienās tur iekārtota brīvdabas estrāde. Zināms uzplaukuma periods Piltenē sākās 20. gs. 20. gados pēc Latvijas valsts nodibināšanas. Attīstījās tautsaimniecība – lauksaimniecība, mežrūpniecība, bagātinājās sabiedriskā dzīve. Kopš 1922. gada sešgadīgajā pamatskolā strādāja 4 skolotāji, mācījās 175 skolēni, darbojās Piltenes izglītības biedrība “Ausma”, Piltenes Meliorācijas biedrība “Ieleja”, mājturības, dārzkopības kursi, dziedātāju un dramatiskais pulciņš, Piltenes Brīvprātīgo Ugunsdzēsēju biedrība. 30. gados Piltenē pamatā bija vienstāvu apbūve (157 dzīvojamās ēkas), darbojās pilsētas elektrotacija, 5 kokrūpniecības uzņēmumi, 1 dzirnavas, pamatskola, 2 bibliotēkas, ārsts, aptieka, veterinārfeldšeris, pasta kantoris, Stokmaņa viesnīca, 31 sīktirdzniecības un 58 sīkrūpniecības un amatniecības uzņēmumi. Notika nedēļas un gada tirgi. Pilsēta bija daudzkonfesionāla, darbojās evaņģēliski luteriskā, baptistu un pareizticīgo baznīca un sinagoga. Ievērojama vieta bija pilsdrupas. Kopš 1899. gada bijuši vairāki mēģinājumi rakt kanālu no Ventas līdz Vecventai, lai uzlabotu ūdens satiksmi, darbus pabeidza 20. gs. 30. gados. Kopš 19. gs. beigām piltenieši bija iecienījuši kuģu satiksmi pa Ventu maršrutā Ventspils–Piltene (9–12 stundas), Piltene–Kuldīga (12–15 stundas). Pēc autobusu satiksmes atklāšanas maršrutā Ventspils–Kuldīga (1939) kuģu satiksme tika pārtraukta.
Pilteni smagi skāra Otrā pasaules kara, nacistiskās Vācijas un padomju okupācijas periods. Pēckara laikā Piltenes pagastā tika izveidoti lauksaimniecības arteļi “Straume”, “Zvaigzne”. Kolhozs “Parīzes Komūna” (1949) bija viens no pirmajiem Ventspils apriņķī, tika attīstīta lauksaimniecība un kokmateriālu sagatavošana. Turpmākajā padomju varas periodā Piltenē tika uzceltas vairākas sabiedriskās ēkas – ugunsdzēsēju depo (1956), vidusskola (1974), tirdzniecības centrs un ēdnīca (1975), vairākstāvu daudzdzīvokļu mājas.
Vadošie tautsaimniecības uzņēmumi bija kolhozs “Piltene”, fabrikas “Rīgas adītājs“ filiāle, starpkolhozu augļu un dārzeņu pārstrādes uzņēmums “Piltene”, ko papildināja maizes ceptuve, krejotava, alus darītava, rajona remonta un celtniecības iecirknis un sadzīves pakalpojumu darbnīcas.