Fu fondata dagli antichi romani che la chiamarono col nome di Bauli.
In epoca romana Bacoli era un luogo di villeggiatura rinomato quasi quanto la vicina Baia. Simmaco disse dello splendido luogo: “Lasciai quel luogo perché c’era pericolo che se mi fossi affezionato troppo al soggiorno di Bauli, tutti gIi altri luoghi che mi restano da vedere non mi sarebbero piaciuti”.
Dell’antico insediamento si conservano a tutt’oggi – oltre la splendida Piscina Mirabilis – i resti delle Cento Camerelle e del cosiddetto Sepolcro di Agrippina.
Nell’età augustea Bacoli diventò addirittura il principale avamposto militare e capitale elettiva della politica, della cultura e della mondanità insieme alla vicina Baiae.
In seguito alla caduta dell’Impero romano la città di Bacoli decadde anche a causa di alcuni fenomeni geologici come il bradisismo e le erosioni.
Nei secoli XVII, XVIII e XIX la città rinacque e divenne una delle mete preferite dagli europei. L’attuale comune comprende oltre l’odierna Bacoli, anche i resti delle antiche città romane di Baia (i cui reperti si estendono fino a Fusaro), ed ancora Miseno con l’annessa Miliscola, sede della flotta pretoria degli imperatori romani, ed infine ancora una piccola porzione dell’antica città greca di Cuma.