Şehrin bilinen tarihi 9 bin yıl öncesine dayanmaktadır. Ceyhan Ovası Hitit, Asur, Fenike, Mısır, İran, Roma ve Bizans medeniyetlerine evsahipliği yapmıştır. Boğazköy ve Kültepe tabletlerinde adı geçen üç krallıktan, Luvi Krallığı'nın (M.Ö. 1900) Ceyhan Nehri'nin doğu kısmında, Arzava Krallığı'nın ise (M.Ö. 1500-1333) nehrin batı kısmında kurulduğu anlaşılmaktadır.
Luviler Asurluların, Arzavalılar ise Hititlerin egemenliği altına girmişlerdir. Kizzuwatna Krallığı ise Seyhan ve Ceyhan nehirleri arasında kurulmuş olup Hitit egemenliğine girmiştir. [M.Ö. 1200]] yılında Hitit Krallığının ortadan kalkması ile Kue Krallığı kurulmuş (M.Ö. 1190-713), Kral Asistavands Karatepe şehrini kurdurmuştur. Daha sonra bölge Asurlar'ın, Babiller'in, Persler'in, Büyük İskender'in, Selevkoslar'ın, Helenistik Mısır Krallığı'nın, Roma İmparatorluğu'nun, Bizans İmparatorluğu'nun, Emeviler'in, Abbasiler'in, Tolunoğulları'nın, Hamdaniler'in ve tekrar Bizans'ın eline geçti. 1071 Malazgirt Savaşı sonrası, Süleyman Şah (Anadolu Selçuklu Devleti'nin kurucusu) 1083 yılında Ceyhan Ovası'nı ve Adana'yı tamamen ele geçirdi. 1097 yılında Kilikya Ermeni Krallığına bağlanan Ceyhan 14. yüzyılda Mısır Memlüklülerinin eline geçer ve sonrasında Dulkadir oğlu Beyliği topraklarına katılır. O yıllarda nüfusu 5.000'dir.Ceyhan, 1353-1515 yılları arasında Memlüklere bağlı Ramazanoğulları Beyliği'nın hakimiyeti altında kalmıştır. Bu topraklar için Memlükler ve Osmanlılar 1485-1498 yılları arasında savaştılar. 1515 yılından itibaren Yavuz Sultan Selim'in Mısır seferi sırasında Adana toprakları Ceyhan Ovası ile birlikte Osmanlı Devletinin idaresine girdi. 1525 yılına ait Osmanlı Tapu tahrir defterinde adı Yarsuvat olarak geçmektedir. Yarsuvat Kırımca'da nehir kenarı anlamına gelmektedir. Bu dönemde bölgeye yerleştirilen Kınık Türkmenleri, Oğuzların Üçok koluna ait Denizhanoğulları soyundan gelmektedir. Nitekim bugün bölgede kalabalık bir nüfusa sahip olan Sırkıntıoğulları, Karsantıoğulları, Kozanoğulları, Cerit, Yüreğir, Barak, gibi Türkmen obaları Oğuzların Kınık boyuna bağlıdırlar. Konar-göçer Oğuzların Türkmen, Avşar boyları uzun yıllar yörede kışlak olarak yaşamışlardır. 1833-1840 tarihleri arası Ceyhan Ovası el değiştirerek Mısırlı İbrahim Paşa'ya geçmiştir. İbrahim Paşa özellikle Menemencioğulları Türkmenleri başta olmak üzere diğer Türkmen boylarının yardımıyla Konya'ya kadar ilerleyerek Osmanlı yönetiminden çıkmıştır. Mısırlı İbrahim Paşa kendisine destek vermeyip Osmanlıyı destekleyen aşiretlere ise çok acımasız davranmıştır. Örneğin Sırkıntıoğulları ve Karsantıoğulları'nın tüm mallarını yağmaladığı gibi, bu Türkmenleri kılıçtan geçirme kararını bile almıştı. Ancak Menemencioğlu Ahmet Bey'in itirazı nedeniyle bu kararını uygulayamamıştır. Mısır ordusu bölgede Osmanlı yanlısı Türk boylarını sindirmek için özellikle sürgün taktiğini çok kullanmıştır. Özellikle bölgenin en büyük aşireti olan Sırkıntı Türkmenlerini pasifize etmek için Sırkıntıoğlu Murtaza Bey, İbrahim Paşa'nın emriyle Mısır'a sürgün edilmiştir. Ceyhan 1841 yılında tekrar Osmanlı yönetimine geçmiştir. Kurtuluş Savaşı yıllarında ise Türkmen boyları tarafından kurulan Kuvay-ı Milliye birlikleri bölgede destan yazmışlardır. Sırkıntılar grup komutanlığı gibi birçok birlikler Ceyhan'ın kurtuluşuna önemli katkıda bulunmuşlardır. Kırım Savaşı'ndan sonra Osmanlılar buraya Nogay Türklerini ve 93 Harbi'nden sonra da Rumeli Türklerini iskan etmişlerdir. 1896 yılında II. Abdulhamid tarafından Hamidiye adı verilmiş 1908 yılında ise Urfiye olarak değiştirilmiştir. 19 Temmuz 1926'da ilçe yapılmış ve Cebelibereket (Osmaniye) vilayetine bağlanmış ve son olarak 3 Mayıs 1920 yılında çıkarılan yasa ile adı Ceyhan olarak değişmiştir. 1933 yılında Cebelibereket ili'nin ilçe yapılması üzerine bugünkü statüsüne kavuştu.
