Vznik stredovekej osady súvisel s budovaním pásma hraničných opevnení na hrebeňoch Malých a Bielych Karpát, ktoré chránili západné hranice Uhorska, ako i s obchodnou cestou vedúcou Považím, ktorá tu mala odbočku na Moravu. Pôvodnú polohu, ani dátum vzniku pôvodnej osady, z ktorej sa postupne vyvinulo Nové Mesto nad Váhom, nepoznáme. Oprávnene však môžeme predpokladať, že pôvodne ležala v inej lokalite a bola zničená počas tatárskeho vpádu. Obyvatelia, ktorí vpád prežili, založili osadu na novom mieste, čo sa prejavilo aj v jej názve. Názov mesta sa na stredovekých listinách uvádza vo viacerých podobách: Villa regia, Nova civitas, Nova villa possesio regalis de Ujhel, Nova villa iuxta Vag, Vyhel, Ujhely, Vagujhely, Wag Neustadt a pod.; dnešný názov poznáme od roku 1584. Prvá písomná zmienka o meste je zo 6. júna 1253, keď kráľ Belo lV. udelil jeho obyvateľom mestské výsady za služby preukázané počas tatárskeho vpádu.
Mesto za svojej existencie vystriedalo postupne viacerých majiteľov, počnúc rádom benediktínov, cez Matúša Čáka Trenčianskeho, až po vojvodu Ctibora s jeho synom Ctiborom II., ktorí sa významnou mierou pričinili o vznik jednej z hlavných dominánt mesta – románsko-gotického kostola. Už od svojho vzniku sa mesto rozvíjalo predovšetkým vďaka obchodu, ktorého rozvoj podporovala nielen výhodná poloha, ale aj rozličné privilégiá udeľované viacerými panovníkmi. Medzi veľmi významné zaraďujeme v tomto kontexte privilégiá cisára Ferdinanda l. z roku 1550, vďaka ktorým boli obyvatelia zbavení závislosti od Beckovského panstva, Novomešťania dostali právo meča, ako aj právo vysádzať vinice. Vinohradníci sa potom preslávili najmä pestovaním hrozna. Robili z neho chýrne burgundské červené víno, ktoré si veľmi obľúbili aj na cisárskom dvore vo Viedni. Veľký hospodársky význam malo aj udelenie práva na konanie výročných trhov. Táto pradávna výsada sa stala základom novej tradície, ktorá každoročne ožíva v septembrových Novomestských jarmokoch.
Na rozvoj mesta mal vplyv veľký rozvoj remesiel, zorganizovanie dopravy tovaru po Váhu prostredníctvom vážskeho prístavu, a vysoko rozvinutá poľnohospodárska výroba. Najmä tá mala veľkú zásluhu na vzniku priemyselných podnikov v 19. storočí, prevažne orientovaných na spracovanie poľnohospodárskych výrobkov (pálenice, výroba rumu a likérov) a na výrobu potrieb pre poľnohospodárov.
V meste sa narodili či pôsobili viaceré významné osobnosti (JUDr. Rudolf Markovič, MUDr. Július Markovič, Janko Jesenský, Ľudmila Riznerová-Podjavorinská a iní). Z významných historických osobností mesto navštívili ruský cár Alexander (1805) či Ján Ámos Komenský (1650).