Aakirkeby fik sine først kendte købstadsprivilegier i 1346, men bebyggelsen er utvivlsomt langt ældre. De omstændigheder, at Aakirkeby har en meget stor kirke, har været hjemsted for Bornholms landsting (til og med 1776) og havde øens eneste spedalskhedshus (ved Spidlegård), kunne tyde på, at den har været Bornholms vigtigste by i middelalderen.
Endnu i 1600-tallet må Aakirkeby have haft en ret anseelig størrelse, eftersom 928 personer angivelig døde af pest i byen og Aaker Sogn i 1618, mens 557 skal være omkommet ved en ny epidemi i 1654. I 1753 var der kun 305 beboere i Aakirkeby, og i 1855 var antallet blot nået op på 587. Byen var domineret af stråtækte huse indtil 1850’erne.
Landbruget var byens vigtigste erhverv indtil langt op i 1900-tallet, men mange bønder har tillige ernæret sig af håndværk eller handel. I 1854 blev der også opført et dampbrænderi; aktieselskabet bag brænderiet drev denne virksomhed frem til 1908.
Før 1870 var Storegade den eneste gade af betydning, men i de følgende årtier blev der bygget mange nye huse og anlagt flere gader. Udviklingen blev forstærket af, at Aakirkeby blev jernbaneknudepunkt 1900‑01. Befolkningstallet steg da også til 1.176 i 1901 og 1.443 i 1916. Mellem 1860’erne og 1910’erne blev Aakirkeby hjemsted for en række foreninger og kirkelige retninger, ligesom byen bl.a. fik nyt rådhus (1867‑68), fire missionshuse eller kapeller (1872‑1919), teknisk skole (1887), flere offentlige og private skoler for børn (1876‑1915), bibliotek (1912), sparekasse (1869), bank (1901), vandværk (1907), elværk (1909) og sygehus (1898).
Befolkningstallet voksede fra 1.496 i 1921 til 2.001 i 1970. Håndværk og industri blev nu de vigtigste erhvervsgrene. Men det er karakteristisk, at flere af de fremherskende industrier såsom Bornholms Valsemølle, Bornholms Andelshørfabrik, Lucernegrønmelsfabrikken og Savskæreriet var relateret til land- eller skovbrug. En vigtig ny institution var åndssvageanstalten Strøbyhus fra 1934. Det kirkelige liv blev udvidet med den katolske kirke, indviet i 1932. Jernbanedriften blev nedlagt i 1968.
Aakirkebys indbyggertal var vokset til 2.052 i 2000 og 2.178 i 2007. Fra 1970 til 2002 var byen administrativt center i Aakirkeby Kommune. Byen er desuden blevet hjemsted for bl.a. TV 2/Bornholm, etableret i 1990, og oplevelsescenteret NaturBornholm, indviet i år 2000.
