ในสมัยอาณาจักรสุวรรณภูมิและอาณาจักรทวารวดี สระแก้วเป็นชุมชนที่มีความสำคัญแห่งหนึ่ง มีฐานะเป็นเมืองขึ้นของเมืองปราจีนบุรี (เมืองประจิมในสมัยโบราณ)

"สระแก้ว" เป็นชื่อที่มาจากชื่อสระน้ำโบราณซึ่งอยู่ในพื้นที่อำเภอเมืองสระแก้ว มีอยู่จำนวน 2 สระ ในสมัยกรุงธนบุรีราวปี พ.ศ. 2323 พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช (เมื่อครั้งทรงเป็นสมเด็จเจ้าพระยามหากษัตริย์ศึก) เป็นแม่ทัพยกทัพไปตีกัมพูชา (เขมร) ได้แวะพักกองทัพที่บริเวณสระน้ำทั้งสองแห่งนี้ กองทัพได้อาศัยน้ำจากสระใช้สอยและได้ขนานนามสระทั้งสองว่า "สระแก้ว-สระขวัญ" และได้นำน้ำจากสระทั้งสองแห่งนี้ใช้ในการประกอบพิธีถือน้ำพิพัฒน์สัตยา โดยถือว่าเป็นน้ำบริสุทธิ์

สมัยก่อนสระแก้วมีฐานะเป็นตำบลขึ้นอยู่ในการปกครองของอำเภอกบินทร์บุรี จังหวัดกบินทร์บุรี ซึ่งทางราชการได้ตั้งเป็นด่านสำหรับตรวจคนและสินค้าเข้า-ออก มีข้าราชการตำแหน่งนายกองทำหน้าที่เป็นนายด่าน จนเมื่อปี พ.ศ. 2452 ทางราชการได้จัดตั้งกิ่งอำเภอชื่อว่า กิ่งอำเภอสระแก้ว โดยใช้ชื่อสระน้ำเป็นชื่อกิ่งอำเภอ ขึ้นกับอำเภอกบินทร์บุรี ภายหลังจังหวัดกบินทร์บุรีถูกยุบ จึงถูกยุบรวมกับจังหวัดปราจีนบุรี เมื่อวันที่ 31 มีนาคม พ.ศ. 2468 ต่อมาเมื่อวันที่ 23 กรกฎาคม พ.ศ. 2501 ได้มีพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งอำเภอชื่อว่า อำเภอสระแก้ว ขึ้นอยู่ในการปกครองของจังหวัดปราจีนบุรี และในวันที่ 1 ธันวาคม พ.ศ. 2536 ได้มีจัดตั้งจังหวัดสระแก้ว[2] เป็นจังหวัดลำดับที่ 74 ของประเทศไทย จังหวัดสระแก้ว เป็นหนึ่งในสามจังหวัดที่ได้รับจัดตั้งยกฐานะเป็นจังหวัดขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2536 พร้อมกับจังหวัดหนองบัวลำภู และจังหวัดอำนาจเจริญ

สุขาภิบาลสระแก้วได้รับการยกฐานะขึ้นเป็นเทศบาลเมืองสระแก้ว เมื่อวันที่ 7 มกราคม พ.ศ. 2538[3]