Antica città latina con il nome Tibur, chiamata da Virgilio con il titolo di Tibur Superbum (Eneide, Lib. VII) che tuttora campeggia nello stemma cittadino, si vanta di essere più antica di Roma (1265 a.C.). Nel I secolo a.C., Tivoli divenne fra l'altro sede di molte ville di ricchi romani, come testimoniano i numerosi resti. Quelle ancor oggi note e identificate sono attribuite a Orazio, a Cassio, a Quintilio Varo, a Manlio Vopisco (i cui resti sono incorporati nell'attuale Villa Gregoriana). Il culmine di questi insediamenti è rappresentato dalla villa di Adriano del II secolo a.C. L’enorme area comprende oggi circa trenta edifici. Le parti più celebri e suggestive del complesso sono il Teatro Marittimo, il Pecile, e il Canopo. Altro luogo di rilievo della città è sicuramente Villa d’Este, voluta dal cardinale Ippolito II d'Este. Il sistema innovativo utilizzato per far funzionare tutte le spettacolari e suggestive fontane della villa consisteva in un reticolo di tubazioni passanti sotto la città che adduceva l'acqua direttamente dall'Aniene. Tutte le fontane erano alimentate senza uso di alcun congegno meccanico, ma soltanto sfruttando la pressione naturale.
Villa D'Este come anche Villa Adriana sono oggi patrimonio dell'UNESCO.