Alba Iulia si trova sul sito dell'antica città di Apulum, fondata dai Romani nel II secoloe distrutta dai Tartari nel 1241. Nel medioevo fu chiamata anche con il nome slavo di Bălgrad (città bianca).

 Nel XVI e XVII secolo è stata sede dei Principi di Transilvania, di una arcidiocesi cattolica e di un Metropolita ortodosso. Tra il 1599 ed il 1601, Alba Iulia fu la capitale dei principati uniti di Valacchia, Transilvania e Moldavia nella persona di Michele il Bravo.

Fu sede nel 1918 della redazione della Dichiarazione di Alba Iulia, che portò alla proclamazione dell'unione della Transilvania alla Romania, e dell'incoronazione del Re Ferdinando I di Romania nel 1922. La città è situata all'incrocio di antiche vie di commercializzazione dell'oro e del sale.

 L'ubicazione tra i fiumi Ampoi e Sebeş da un lato ed i Monti Apuseni dall'altro dà alla zona un clima temperato ed ha favorito fin dai tempi più antichi gli insediamenti umani: le ricerche archeologiche hanno infatti portato alla scoperta di reperti risalenti al Neolitico e all'Età del bronzo. In epoca romana, la zona era sede di un grande accampamento fortificato della legio XIII Gemina, che divenne il nucleo iniziale dell'antica Apulum, dal precedente toponimo Apoulon usato dai Daci.

La fondazione della città però risale al Medioevo, quando viene creato il principato ungherese di Transilvania. La città viene citata per la prima volta in un documento del 1276 con i nomi Bãlgrad (slavo) eGyulafehérvár (ungherese).

Essendo una sede vescovile ed un importante centro politico, militare ed ecclesiastico, la città raggiunse l'apice della sua potenza tra il1542 e il 1690, quando fu la capitale del Principato Indipendente di Transilvania e residenza dei Principi.

 Questo fu anche un importante periodo dal punto di vista culturale, in particolare per merito di due vescovi, László Gereb e Ferenc Varday, e soprattutto del Principe Gabriele Bethlen, che diedero un'importante spinta alla cultura ed all'istruzione di alto livello. Risale infatti al 1622 la fondazione del Collegium Academicum, che fu la culla dell'Umanesimo e del Rinascimento in Transilvania e del quale l'attuale Università di Alba Iulia cerca di continuare la tradizione. La produzione letteraria dell'epoca, favorita anche dalla presenza di diverse tipografie, è testimoniata dai reperti conservati nella biblioteca detta Batthyaneum, che dispone di una ricca collezione di incunaboli e libri antichi e rari, oltre ad ospitare il più antico osservatorio astronomico della Romania. Il 1 novembre 1599, con l'ingresso vittorioso di Michele il Bravo, Alba Iulia divenne la capitale della prima unione politica di tutte le terre che oggi compongono la Romania, accrescendo ancora la propria importanza politica e culturale, tanto da essere tuttora considerata da molti romeni la capitale morale del Paese. Conquistata dagli austriaci dopo il 1700, la città ha subito dal punto di vista architettonico importanti cambiamenti tra il 1714 ed il 1738, con la costruzione di imponenti fortificazioni e di monumenti in stile barocco. Ancora oggi esiste la più grande e ben conservata fortificazione dell'epoca in Romania, divenuta quasi il simbolo della città. Nel periodo della dominazione austriaca, la città conobbe anche importanti sconvolgimenti sociali, come la cosiddetta Rivolta dei servi, sedata nel sangue il 28 febbraio 1785. Vi era una cospicua minoranza ungherese e tedesca che, con la caduta dell'Impero Austro-Ungarico, si è diluita fino a quasi scomparire.

 Come importante centro culturale e religioso, Alba Iulia ospitò importanti manifestazioni e convegni nel XIX secolo, tra cui si ricordano in particola tre Sinodi della Chiesa nazionale ortodossa di Romania, nel 1866, 1875 e 1886. Il 1 dicembre 1918, dopo la sconfitta dell'Impero austroungarico nella Prima guerra mondiale, un'assemblea di 1.228 delegati riunita ad Alba Iulia si espresse per l'unificazione della Transilvania con il resto dell'attuale Romania e successivamente, il 15 ottobre 1922, la città ospitò la cerimonia di incoronazione di Re Ferdinando I, il primo monarca della Romania unita.