Eindhoven, 1232 yılında Brabant Dükü Hendrik I tarafından şehir hakları verilen eski bir yerleşimdir. Şehir, Dommel ve Gender akarsularının birleştiği noktada, 's-Hertogenbosch'tan Liège'e giden ticaret yollarının kesişiminde kurulmuştur. Bu konum, bugün Demer-Rechtestraat-Stratumseind hattında hala izlenebilir. Adının kökeni tam olarak bilinmemekle birlikte, "eind" (uç, son) ve "hove" (ev, yerleşim) kelimelerinden türediği ve Brabant Dükalığı'nın en uç noktasındaki yerleşimi ifade ettiği düşünülmektedir. 15. yüzyılda Jan van Schoonvorst, Ten Hagestraat ve Vestdijk köşesine yeni bir kale inşa etmiş ve eski kalesinin arazisini manastıra bağışlamıştır; bu alan günümüzde hala Mariënhage Manastırı olarak varlığını sürdürür. Ancak şehir, 19. yüzyılın başlarına kadar nüfusu 2.000'i hiç geçmeyen küçük bir yerleşim olarak kalmıştır; bunun temel nedeni bölgedeki sürekli savaşlar ve çatışmalardır.
1891 yılında Frederik Philips ve oğlu Gerard tarafından kurulan ampul fabrikası, şehrin kaderini değiştirmiştir. Philips, 20. yüzyılın başlarında Hollanda'nın en büyük özel işvereni haline gelmiş, konut, sağlık hizmetleri ve spor tesisleri yatırımlarıyla şehrin sosyal dokusunu da şekillendirmiştir. 1928'de DAF'ın kurulması, 1953'te VDL Group'un öncülü olan Metalindustrie şirketinin açılması ve 1956'da Teknik Üniversitenin (TU/e) kurulması, endüstriyel ekosistemi güçlendirmiştir. 1984'te Philips ve ASMI ortaklığıyla kurulan ASML, bugün Hollanda'nın en hızlı büyüyen şirketlerinden biri olarak yarı iletken endüstrisinde küresel lider konumundadır.
İkinci Dünya Savaşı'nda Eindhoven, 17-25 Eylül 1944 tarihli Market Garden Harekatı'nın bir parçası olmuştur. ABD 101. Hava İndirme Tümeni, şehri ve kuzeyindeki köprüleri ele geçirmekle görevlendirilmiş; toplam 35.000 hava indirme birliği operasyona katılmıştır. Bu dönemde şehir önemli hasar görmüş, savaş sonrası yeniden inşa süreci başlamıştır.
1990'lı yıllarda Philips, Operation Centurion kapsamında 55.000 personel çıkarmış ve 1998'de genel merkezini Amsterdam'a taşımıştır. Ancak aynı dönemde, eski Philips Ar-Ge merkezi High Tech Campus'e dönüştürülmüş; bugün 260 şirketle Avrupa'nın en sürdürülebilir kampüsü olma hedefini taşımaktadır. Philips'in 1891'de ilk fabrikasını kurduğu Strijp-S bölgesi, "Hoge Rug" ve "Veemgebouw" gibi anıtsal binalar korunarak yaratıcı bir tasarım ve inovasyon mahallesine dönüştürülmüştür. 2024 itibarıyla Strijp-S'in 4. etabı kapsamında 1.500 konut, 45.000 m² çalışma alanı ve kültürel tesisler inşa edilmektedir. Brainport Eindhoven olarak adlandırılan bölge, Philips, TU/e ve TNO mirası üzerine kurulu işbirlikçi ekosistemiyle Avrupa'nın yarı iletken ve fotonik teknolojilerinde stratejik bir merkez haline gelmiştir.