Sundby var oprindelig en landsby. Herfra foregik færdsel over Guldborgsund med båd indtil 1867, hvor Christian IX’s Bro blev indviet. I 1875 kørte de første tog gennem Sundby mellem Nykøbing F og Nakskov; der blev dog ikke anlagt station i byen, men derimod i den nærliggende landsby Grænge. En skole blev opført i 1882.
En række nykøbingensere byggede efter 1920 parcelhuse på den anden side af Guldborg Sund, hvor skatteprocenten var lavere. Sundby blev efterhånden nærmest en forstad til Nykøbing F med et omfattende villakvarter og tæt-lav boligbebyggelse langs et system af villaveje ud fra Linde Allé. Alléen førte ned til Christian IX’s Bro til Brogade i Nykøbing F. Kong Frederik IX’s Bro, der blev indviet i 1963 med både vej og jernbane, erstattede den gamle jernbanebro og Christian IX’s Bro.
Efter Kommunalreformen i 1970 opførte boligforeningen Vendersbo ejendomme på Nykøbing F’s gamle kolonihaveområder. Disse var etableret i Sundby på jord, som Nykøbing F meget forudseende havde opkøbt allerede i 1939. De almene boliger rummer 301 lejemål og 46 ældreboliger. I 1994 var der 2.962 indbyggere i Sundby; dette tal var faldet lidt til 2.873 i 2006. Sundbys indkøbscenter, Guldborgsundcentret, indviet i 1991, har siden vokset sig større med hele Lolland-Falster som opland. I 1992 blev Middelaldercentret en selvejende institution. Sundkirken stod færdig i 2002 efter en begyndelse som menighedslokaler for Toreby Sogn i 1983.
