1818 grundades Bolnisi under namnet Katharinenfeld. Detta sedan staden grundats av 95 tyska kolonistfamiljer. Efter Röda Arméns ockupation 1921 döptes staden om till Luxemburg efter den tyska kommunisten Rosa Luxemburg. 1941 deporterades alla tyskar som inte var gifta med georgier till Sibirien och Kazakstan. Tre år senare, 1944, återfick staden sitt namn Bolnisi. Idag är ungefär 85% av invånarna georgier. Stadens största inkomster består av vinodling och ölbryggeri. I den närliggande byn Ratevani bryter man guld. Staden har ett framgångsrikt fotbollslag, FC Sioni Bolnisi. Staden uppges ha tagit skador från Kriget i Georgien 2008, då bland annat stadens flygfält skall ha träffats av ryska bomber.