Fundada com o nome de “Augustodurum” na época galo-romana, a cidade foi cercada por muralhas no século III para se proteger de invasões. Incorporada em 924 ao domínio do chefe viking Rollo, primeiro duque da Normandia, tornou-se, depois de Rouen, a cidade mais importante da Normandia. Um castelo foi construído em 960 pelo 3º Duque da Normandia, Ricardo I.

Durante o período medieval, foram criadas cinco vilas fora das muralhas, refletindo o desenvolvimento vivido pela cidade naquela época. Sob a liderança do bispo Hugues II e, posteriormente, de seu sucessor, Odon de Conteville, irmão de Guilherme, o Conquistador, a cidade foi enriquecida com uma nova catedral, inaugurada em 1077.

O século XVII foi marcado pelo desenvolvimento das instituições religiosas: construção do seminário, do Hôtel-Dieu, etc. Esta é também a época em que surgiram as primeiras fábricas de rendas. Só no início do século XVIII é que a cidade sofreu profundas alterações, com a destruição das muralhas e do castelo, desmantelado por ordem de Luís XVI a partir de 1773, e a construção de casarões privados que testemunham o luxo da época.

Hoje, a cidade conserva um centro histórico medieval e tesouros arquitetônicos ligados à sua história. Além de sua famosa catedral românica e gótica, Bayeux é caracterizada por casas em enxaimel, mansões altas, grandes residências e também elegantes mansões privadas.