W II wieku p.n.e., w okolicach obecnego zamku swoją osadę założyli Rzymianie. Jednak dopiero za czasów mauretańskich nastąpił rozwój miasta i wzrost jego rangi. W 1249 Loulé zostało odbite z rąk arabskich przez Alfonsa III Dzielnego, a w 1266 nadano mu prawa miejskie. Podczas rekonkwisty w XII i XIII w. ludność muzułmańska została wyparta z miasta. W okolicach miasta została otwarta kopalnia soli, przez co Loulé stało się znacznym ośrodkiem górniczym. Największy rozkwit Loulé miał miejsce podczas portugalskich wypraw odkrywczych. Jego rozwój zatrzymało trzęsienie ziemi z 1755. Kolejny dobry okres w dziejach miasta rozpoczął się w latach 60. XX wieku, gdy władze postawiły na turystykę masową (wybudowano wówczas kurorty w nadmorskiej części gminy).