하치노헤 주변 지역은 선사 시대 이래로 에조(에미시)가 주로 거주하고 있었다. 수많은 조몬 시대의 유적들이 하치노헤 시역 내에서 발견된다. 헤이안 시대에 명목상 오슈후지와라 씨의 지배하에 있었고 가마쿠라 시대에 오슈후지와라 씨가 멸망하면서 미나모토노 요리토모에 의해 난부씨의 영지의 일부가 되었다. 난부 씨는 수많은 요새화된 정착촌과 말 사육장을 세웠다.
에도 시대에 초창기에 모리오카번의 일부였으나 1664년에 도쿠가와 막부가 난부 씨의 지파를 위해 2만 석의 하치노헤번을 분립하였다. 마을은 하치노헤 성을 중심으로 성시로서 번영하였고 작은 상업 중심지이자 홋카이도 남동쪽으로의 어업을 위한 항구 역할을 했다. 오늘날 항구는 여전히 수많은 어선과 국제 화물선들이 정박한다.
메이지 유신 이후 하치노헤 번이 폐지되고 하치노헤 현으로 대체되었으며 이후 아오모리 현에 편입되었다. 초기에 새로 성립된 아오모리 현의 현청을 어느 곳에 둘 것 인가를 놓고 하치노헤와 히로사키 간의 논쟁이 있었다. 그러나 옛 난부 씨 영지(아오모리 현 동부)와 옛 쓰가루 씨 영지(아오모리 현 서부)와의 강한 경쟁 의식 때문에 메이지 정부는 현청을 현 중앙에 위치한 아오모리로 불리는 새로운 마을에 두기로 결정하였다.
2011년 3월 11일 동일본 대지진에 따른 해일로 인한 다른지역은 큰 피해를 입었지만 이 지역의 피해는 상대적으로 적었다.
하치노헤는 아오모리 현 동부에서 가장 큰 도시로 지역의 공업과 상업의 중심지 역할을 한다. 어업이 여전히 지역 경제에서 중요한 역할을 하며 하치노헤 항은 일본에서 가장 큰 어항의 하나이다. 그러나 1964년에 새로운 공업 도시로 지정된 이래로 하치노헤는 화학, 철강, 시멘트, 비료 등 다양한 범위에 걸친 대규모 해양 공업 벨트로서 발전하였다. 주요 공업 지대로는 하치노헤 하이테크 공업 단지가 있다.
