Die erste urkundliche Erwähnung des Ortes stammt von 1325. Das Dorf war Sitz der Pfarrei des Heiligen Petrus und Paulus ("św. Piotra i Pawła") und gehörte zu den Gütern der Familie "Dołegów". 1537 erhielt der Ort von Sigismund I. das Stadtrecht nach Magdeburger Recht verliehen. 1639 wurde die Kirche Johannes des Täufers eingeweiht. Bei der Dritten Teilung Polens wurde die Stadt 1795 Teil Österreichs. 1809 wurde Bychawa dann Teil des Herzogtums Warschau und 1815 Teil Kongresspolens. 1869 verlor Bychawa sein Stadtrecht, als Zar Alexander II. als Reaktion auf den Januaraufstand die Anzahl der Städte auf polnischem Gebiet reduzierte. 1906 wurde die Freiwillige Feuerwehr Bychawa gegründet, die seitdem für den Brandschutz und die allgemeine Hilfe sorgt. Nach Ende des Ersten Weltkrieges wurde der Ort Teil des wieder entstandenen Polens. Im September 1939 wurde Bychawa im Rahmen des Überfalls auf Polen der Wehrmacht besetzt. Gleich zu Beginn der Besetzung wurde ein Ghetto für Juden eingerichtet. Das Ghetto wurde im Sommer 1942 aufgelöst, die etwa 2.500 Mitglieder der jüdischen Gemeinde verloren ihr Leben. Im Juli 1944 befreite die Armia Krajowa im Rahmen ihrer Aktion Burza ("Akcja Burza") die Siedlung, bevor die Rote Armee einmarschierte. 1956 wurde der Ort Sitz des "Powiat Bychawski". Zwei Jahre später erhielt der Ort wieder das Stadtrecht verliehen. Durch die Verwaltungsreform in Polen verlor Bychawa 1975 den Sitz des Powiats.