La sainte patronne de Civitavecchia est sainte Fermina, fêtée le 28 avril : dès le XVIIe siècle, les armoiries de la ville la représentaient, avant d'être remplacées, au siècle suivant, par le chêne qui les caractérise encore aujourd'hui.
La ville naquit sous le nom de Centumcellae par la volonté de l'empereur Trajan, qui vers 110 apr. J.-C. entreprit la construction du port et établit à proximité sa propre résidence pour en suivre directement les travaux : la première attestation du toponyme apparaît dans une lettre de Pline le Jeune. En 828, après une invasion sarrasine, la population abandonna le centre, se réfugiant d'abord dans les montagnes puis dans une nouvelle implantation appelée Cencelle, n'y revenant qu'en 889, changeant alors le nom de la ville en Civitas Vetula.
Durant la Seconde Guerre mondiale, Civitavecchia subit une dévastation d'une ampleur exceptionnelle : soixante-seize bombardements aériens entre mai 1943 et juin 1944 détruisirent quatre-vingt-quinze pour cent des édifices publics et privés, dont la cathédrale, le quartier médiéval et l'antique Rocca. Le premier raid, le 14 mai 1943, causa environ quatre cents morts, rendit le port inutilisable et contraignit la mairie à se transférer temporairement à Santa Marinella. Aujourd'hui, le port de Civitavecchia figure parmi les plus importants d'Italie, premier port européen par le nombre de croisiéristes en transit.
