El actual municipio de San Juan del Río fue habitado 400 años a. C., ya que existen vestigios encontrados a la orilla de su río que indican el remoto asentamiento de grupos Otomíes con ascendencia de Chupícuaro, quienes se dedicaban a la pesca, caza y recolección.
La cultura Otomí es considerada por los investigadores como una de las culturas más antiguas de la Altiplanicie. Los Otomíes, después de haber descubierto el maíz, el frijol, la calabaza y el maguey, se agruparon en la región en torno al cerro Techimacit (hoy Barrio de la Cruz); por la cañada que forma el lecho del río, construyeron sus casas formando el poblado que llamaron Iztacchichi - Mecapan que significa tierra blanca de Chichimecas (hoy San Juan del Río) cuyo cacique era Mexici.
Don Nicolás de San Luis Montañés, Capitán General de entradas, encabezó un numeroso ejército de gente de Xilotepec; llegando a este lugar en la mañana del 24 de junio (“El mero día de San Juan”) del año 1531 para fundar un nuevo poblado: Pueblo de San Juan del Río, en nombre de Dios Nuestro Señor del Cielo y de la Tierra, y de acuerdo con los nativos y su cacique se dieron a la tarea de trazar las primeras calles.
Este fue el inicio de la colonización del Norte y el Occidente de la Nueva España. Así, San Juan del Río se convirtió en paso obligado para quienes transitaban al Norte y Occidente del territorio de México; situación que le favoreció de manera importante ante el hecho de que todas las caravanas se detenían en este punto para descansar y abastecerse de provisiones; llevando y trayendo lo necesario para el desarrollo de la minería, la agricultura y la ganadería de la región. Esto, a su vez, propició el auge económico y social de la zona.
A mediados del siglo XVI, Fray Sebastián de Aparicio promovió la construcción de un puente en la parte más angosta del río debido a las constantes crecientes que dificultaban el paso de las caravanas. Sin embargo, fue hasta principios del siglo XVII que por orden del Virrey Don Diego de Velasco se edificó dicha obra y hasta 1711 fue construido el magno puente que hoy se conoce como "Puente de la Historia".
Durante el período de la Guerra de Independencia, San Juan del Río constituyó un escenario relevante para la causa de la insurgencia nacional, ya que partieron de aquí al frente del Ejército Imperial de las Tres Garantías y con la asistencia del General Guadalupe Victoria, Anastasio Bustamante y el General José Luis Quintanar, entre otros, a la toma de la plaza de Querétaro. Con fecha 29 de junio de 1821, Agustín de Iturbide emitía en Querétaro un comunicado en el que expresaba propiamente la conclusión de la Guerra de Independencia.
El 29 de noviembre de 1821 en la plaza de San Juan Bautista se realizó una ceremonia cívica y popular para proclamar y jurar la Independencia Nacional. El 27 de septiembre de 1827 el ejército insurgente hacía su entrada triunfal a la ciudad de México.
Durante los siglos XVIII y XIX las haciendas constituyeron un importante factor del desarrollo económico y social de San Juan del Río. Las más importantes fueron: Lira (hoy perteneciente al municipio de Pedro Escobedo), La Llave y Galindo.
El 5 de octubre de 1830 y como consecuencia de su notable desarrollo económico y social, el Congreso Local dio a San Juan del Río el título de Villa.
Para 1847, en el marco de la guerra entre México y los Estados Unidos de Norteamérica, el gobierno del Estado otorgó al entonces Distrito de San Juan del Río el título de Ciudad.
Hacia 1855, la industria y el comercio tuvieron un importante impulso. Entre los establecimientos y empresas más relevantes de la época se cuentan: barberías, carpinterías, coheterías, curtidurías, fábricas de cervezas, herrerías, molino de trigo, pailas de jabón, trapiches de algodón, panaderías, platerías, talleres de pintura, sastrerías, sombrererías, talabarterías, telares de lana y de manta, talleres de rebozos, zapaterías y fruterías.
Del mismo modo, en este período, el desarrollo urbano de San Juan del Río se caracterizó por la construcción y ampliación de templos, puentes, calles y casas señoriales.
En 1863 Don Benito Juárez García, en su huida a San Luis Potosí, pernoctó en San Juan del Río y, en 1867, Maximiliano de Habsburgo lanzó en esta ciudad una de sus últimas proclamas, en la cual exhortaba a la población a defender "la Independencia y el orden interior del país". Posteriormente, en el Cerro de las Campanas de la ciudad de Querétaro era fusilado junto a los generales Miramón y Mejía.
En la última década del siglo XIX San Juan del Río participó del desarrollo ferroviario al tenderse la vía del Ferrocarril Nacional Mexicano y, años más tarde, asentarse en esta ciudad la "Casa Redonda" para la reparación de máquinas de vapor.