项城在周初年为项子国。是西周时封疆划界分封的子爵国，是封国而治的地方行政单位或行政区划之一，隶属于周王（或周天子）。到东周春秋时，仍为项子国。项子国在陈侯国和蔡国之间。和陈侯国、顿子国、沈子国相毗邻，地跨颍水而立。项子国都城在颍水之右的谷水之旁侧。春秋时鲁僖公十六年冬，鲁公与齐侯、宋公、陈侯、卫侯、郑伯、许男、曹伯等会于淮（即后来的临淮郡左右），鲁国和齐国是同盟国，鲁、齐军都驻在项子国，以防楚国向北侵伐。鲁僖公十七年夏，鲁国就趁淮会未归之机灭掉项子国，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（或称后汉）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、北周均仍称项县，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项城县县城。
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，根本解决了邻县间的插花地。
中华人民共和国建立后，1953年底，项城县城由老县城迁至水寨镇。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年到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。2000年6月，周口撤地设市，项城隶属于周口市。
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。