Die ersten urkundlichen Erwähnungen als Ybenstok bzw. Ibenstok datieren auf das Jahr 1378. Aus den ersten Urkunden ist schon der Hinweis auf Bergbautätigkeit zu entnehmen. Bis in das 19. Jh. wurden die Metalle aus den Seifenbergbau gewonnen. Aus festem Gestein wurden auch Eisen und Zinn gewonnen. Die erste Bergordnung für Eibenstock war 1534, 1560 wurde sie offizieller Sitz eines Bergamtes 1560 und eine freie Bergstadt. Bei der ersten Kirchenvisitationen in Sachsen während der Reformation wurde 1529 auch Eibenstock visitiert. Die Kirche gehörte zu Bockau wie auch das benachbarte Dorf Sosa. Das erste Marktrecht erhielt die Eibenstock 1639.
Clara Angermann führte 1775 das Tambourieren (Kunststicken) in der Gegend ein. 1850 gab es sechs erfolgreiche Stickereibetriebe. Die erste Stickmaschine wurde 1858 eingesetzt. Exporte gingen bis in die Vereinigten Staaten.
Ein Großteil der Stadt fiel im 19. Jh. dreimal Bränden zum Opfer. Deshalb gibt es nur wenig historische Bausubstanz. Die Neoromanische Kirche stammt von 1868 und das Jugendstilrathaus ist von 1907.
Im Tal der Zwickauer Mulde erfolgte 1875 die Eröffnung der Bahnstrecke Chemnitz-Aue-Adorf. Eine steile 3,5 km lange Zweigstrecke wurde 1905 aus dem Tal der Mulde nach Eibenstock gebaut.
Mit dem Talsperrenbau wurde der Eisenbahnbetrieb sowohl auf der Steilstrecke als auch im Muldetal im Jahr 1975 eingestellt.
In den 1990 -ziger Jahren erfolgte die Eingliederung der Gemeinden Blauenthal, Wildenthal, Carlsfeld und 2011 folgte der Anschluss von Sosa. 2005 feierte Eibenstock sein 850-jähriges Bestehen.
