Erstmals wurde Muskau 1249 urkundlich erwähnt. Wenzel von Bieberstein kaufte 1447 die Herrschaft und gab ihr das Stadtrecht. Das Wappen der Biebersteins ziert noch heute das Stadtwappen. Die Standesherrschaft Muskau war die größte im Deutschen Reich und gehörte zur Oberlausitz im Kurfürstentum Sachsen. 1815 kam sie zu Preußen. Besitzer der Herrschaft waren die Reichsgrafen Callenberg und dann die Grafen Pückler, Fürst Herrmann von Pückler-Muskau verkaufte sie 1845. Ein Jahr später kam sie in den Besitz des Prinzen Wilhelm Friedrich Karl von Oranien-Nassau (Prinz der Niederlande) und danach 1883 an die Grafen Arnim.
1766 verbrannte die Stadt vollständig. 1813 wütete ein Flecktyphusepidemie. Durch reichhaltige Tongruben entwickelte sich die Töpferei, wobei bis zu 20 Handwerksbetriebe bestanden. Alaunabbau ist aus dem Jahr 1573 bezeugt und erfolgte bis 1864. Die Alaunhütte war eine der ältesten in Sachsen.1815 begann der Graf von Pückler seinen Landschaftspark anzulegen. Der Ort Köbeln, im Krieg abgebrannt, mussten dafür nach 1816 auf das linke Neißeufer umsiedeln. Zu dieser Zeit war auch die Errichtung der Glashütte bei Jämlitz, eine der ältesten vorindustriellen Hütten der Lausitz.
Am Kriegsende wurden der Flußübergang und die Stadt von der Sowjetarmee und der 2. Polnischen Armee stark umkämpft. Schon im Juli 1945 erhielt Graf von Arnim die Mitteilung, dass „die Standesherrschaft mit allen Betrieben entschädigungslos enteignet“ sei. Im Herbst 1945 zerstörte ein Brand das Schloss und große Teile der Stadt.
Durch die Grenzziehung entsprechend des Potsdamer Abkommens wurde Oder und Neiße zum Grenzfluss. Der Ortsteil Lugknitz kam zu Polen und der größte Teil des Pückler Parkes lag nun im Nachbarland.
Bad Muskau kam 1952 zum Kreis Weißwasser im Bezirk Cottbus. Mit der Gründung des Freistaates Sachsen 1990 wurde die Stadt wieder Teil von Sachsen.
