Γύρω από την Μπάνια Λούκα οι άνθρωποι ζούσαν από την προϊστορία. Κατά τη διάρκεια της Ρωμαϊκής κυριαρχίας χτίστηκε το φρούριο Κάστρα (σήμερα: Καστέλ). Το όνομα Μπάνια Λούκα αναφέρθηκε πρώτη φορά το 1494. Η Μπάνια Λούκα ήταν υπό Τούρκικη κυριαρχία από το 1528 έως το 1878 και το 1878 καταλήφθηκε από την Αυστροουγγαρία. Οι Αυστριακοί είχαν αναπτύξει υποδομές ώστε να εκμεταλλεύονται τους φυσικούς πόρους. Μετά τον 1ο Παγκόσμιο Πόλεμο, η Μπάνια Λούκα εντάχτηκε στο βασίλειο της Γιουγκοσλαβίας και άρχισε να αναπτύσσετε γρήγορα σαν κεντρικό σημείο στις 9 μπανόβινες. Κατά της διάρκεια του 2ου Παγκοσμίου Πολέμου βομβαρδίστηκε 2 φορές. Αρκετοί Σέρβοι και Εβραίοι απελάθηκαν στο στρατόπεδο συγκέντρωσης Γιασένοβατς από τους Γερμανούς και τις δυνάμεις ΑΚΚ. Μετά τον πόλεμο η πόλη βρέθηκε στη ΣΟΔΓ (Νέα Γιουγκοσλαβία). Πολλά εργοστάσια και εταιρίες χτίστηκαν. Σε αυτή την περίοδο η Μπάνια Λούκα χτυπήθηκε από τον καταστροφικό σεισμό του 1969 αλλά η πόλη ξαναχτίστηκε γρήγορα. Κατά τη διάρκεια του πολέμου στη Βοσνία (1992-1995) αρκετοί Μουσουλμάνοι και Κροάτες εξορίστηκαν και δραπέτευσαν από την Μπάνια Λούκα, αλλά αρκετοί από τους Σέρβους που είχαν διαφύγει από την Κράινα και την Κροατία ήρθαν στην Μπάνια Λούκα.