Il centro abitato risale a epoca assai antica: nei suoi pressi (206 a.C.) avvenne la battaglia del Metauro. Origine e nome (Forum Sempronii) si presumono legati al console Tiberio Sempronio Gracco. Municipio romano cum suffragio, fu importante centro di mercato sulla Via Flaminia (ubicato nell'attuale posizione della frazione di San Martino). Tra il 570 e il 572 fu distrutta dai Longobardi. Nel 999 fu da Ottone III data in dono a Papa Silvestro II. All'inizio del XIII sec. divenne feudo degli Este e, nel 1228, del vescovo Monaldo. Nel XIV sec. i Malatesta se ne impadronirono ottenendo poi, quali vicari della Chiesa, il riconoscimento del feudo che nel 1445 vendettero a Federico da Montefeltro. Da allora Fossombrone seguì la sorte del ducato di Urbino (Guidobaldo I vi pose la sua corte) fino al 1631, quando venne riunita allo Stato Pontificio. Nel 1860 fu annessa al regno di Sardegna. La Via Flaminia attraversava l'antica città per un tratto di poco più di due chilometri. Vi sorgevano un tempio di età augustea, a una divinità non identificata, e uno dedicato a Cibele. Non si ha traccia del teatro, di cui si hanno notizie; numerose le epigrafi rinvenute, insieme con pregevoli pavimenti in mosaico.

Da visitare:

• I resti della Rocca Malatestiana (XIV sec.);
• Vari palazzi del Quattrocento (palazzo Staurenghi, palazzo vescovile) e del Cinquecento (Palazzo Comunale, palazzo Cattabeni, ora Monte di Pietà);
• La cattedrale, costruita nei secc. XIV -XV e rifatta alla fine del XVIII sec.;
• Le settecentesche chiese di San Filippo, Sant'Agostino (risalente a epoca assai antica in taluni elementi) e San Francesco;
• Sul Metauro i ponti di Traiano e di Diocleziano (rifatti);
• Nella quattrocentesca corte di Federico da Montefeltro (detta Corte Alta), il Museo civico Vernarecci;