La presenza di insediamenti umani nel territorio di Cefalù è antichissima com'è attestato dal ritrovamento di un "Tempio Megalitico" sulla Rocca, insieme a dei graffiti risalenti all'età preistorica.

Diodoro Siculo ci racconto di un accordo sancito nel 396 a.C. tra Imilcone, cugino di Annibale, gli Imeresi e gli abitanti di "Cefaledio" per avere libera la via della costa settentrionale della Sicilia e raggiungere Siracusa.

Nel 307 a.C. fu occupata dallo stratega siracusano Agatocle e mezzo secolo dopo, conobbe la dominazione romana.

Segui la dominazione bizantina, della quale ci rimangono le testimonianze monumentali delle merlature della Rocca, delle cisterne e alcuni forni, chiesette, casermette e dei reperti nel Santuario di Gibilmanna.

Gli arabi la occuparono nell'858 d.C. chiamandola "Gagludi" e nel 1063 fu conquistata dai Normanni la cui dominazione portò alla città prosperità economica e potenza politica.

Nel 1131 divenne tra le più importanti sedi vescovili ed il Duomo, edificato da Ruggero II, Re di Sicilia, ne dimostrava la magnificenza e la forza.

Ricostruita successivamente sulle rive del mare, Cefalù era difesa da una poderosa cinta mraria intervallata da torri d'avvistamento. La città conobbe un periodo di grande espansione urbanistica durante il dominio feudale dei Chiaramonte, nel 1348, e successivamente nel 1352 dei Ventimiglia.

L'importanza di Cefalù crebbe ulteriormente quando nel maggio del 1775 le vennero concesso il titolo e le prerogative di Senato. Con il riordinamento amministrativo del regno del 1812, fu sede di Sottintendenza e capoluogo di uno dei 23 distretti della Sicilia. Quando nel 1856 scoppiò la rivolta contro i Borboni la città vi partecipò attivamente.

In seguito, Garibaldi nel 1860 la scelse come sede del Comitato di Governo e del Comitato distrettuale affidandone la presidenza al Barone Enrico Piraino di Mandralisca.

Per quanto riguarda l'etimologia del suo nome, alcuni sostengono che derivi dal cartaginese "Kefa" o dal greco "Kephaloidon" o "Kephaloidios" ( che in dialetto suona "Cifalò"), cioè "testa, capo", facendo riferimento alla paricolare forma della Rocca che da occidente domina la cittadina; altri pensano che derivi dal latino "Coephaledium".