古くは尾道 - 三原間の営業をめぐり三原市と競合。三原市交通局誕生の引き金となる。バス黄金期には共同で福山 - 尾道 - 三原間の路線を運行するなどをした一方、新道（国道184号、尾道バイパスなど）の完成による新規路線の開設、合併による路線の延長などをめぐり、中国バス、鞆鉄道等、他事業者との競合・競争が繰り返されてきた。中国バスのエリアである北部地域にも一時乗り入れを行ったが、三原市との競合（当時）であった中野方面を除き撤退。その後、如水館高校開校に伴い中国バスと共に通学路線を運行している。現在では共通回数券制度、停留所の統一、他社エリアへの進出（松永等）などが行われるようになった。
2009年8月1日より大幅なダイヤ改正を行い、路線名の変更などが行われる。また2011年5月6日に農協病院（JA尾道総合病院）の平原台への移転にともなうダイヤ改正が行われ再び大幅な改訂が行われた。（経路名／経路名）はいずれか一つを経由する。2017年4月1日より路線番号を導入している。
2008年4月、市交通局の事業がおのみちバス株式会社に移管された。おのみちバスは出資金3億円で市が2億7500万円（91.7%）、民間が2500万円（8.3%）を負担し、うち1億5000万円を資本金に充てている。
その後旧市街地を中心に路線を伸ばし、尾道大橋開通および向島町営バスの合併により対岸の向島へ、1983年の因島大橋開通時より因島市へも路線を伸ばした。他社と同様モータリゼーション等の進行に伴い、昭和末期から路線の廃止、減回が相次いだが、近年は新規路線の開拓、観光路線の充実等が見られる。利用者数面では、1964年には1,317万人の利用があったが、2004年になって300万人前後にまで落ち込んでいる。また2006年度より5年計画でCNGバスを10台導入する計画が発表され、交通局内にCNG充填所を建設。2007年2月9日にお披露目式が行われ、翌10日よりまず2台で市内本線および市民病院路線で運行されている。近年、CNGバス及び商用トラックは排出ガスの点から注目されており、購入には補助金等の優遇措置がとられ、その普及が図られている。
1920年代頃の尾道市は中小零細のバス事業者が乱立し、乗客の獲得合戦、運行の不正確さ等混乱を来していた。そのため、主に市内中心部を東西に運行していた路線等について、市が集約し買い上げる形で1932年に誕生したのが尾道市営バスである。
本機のデザインは大河原邦男によるもので、ゲームデザイナーの神谷春輝によればモチーフは忍者とされる。左肩にはハートに矢が刺さった、ジオン軍のザクレロに似たエンブレムが施されている（ただしザクレロはハートが2個）。頭部が『機動武闘伝Gガンダム』に登場するガンダムマックスターに似ているとされ、ゲーム攻略本の4コマ漫画でネタにされている。
ピクシー（PIXY）は、『ガンダムシリーズ』に登場する架空の兵器。有人操縦式の人型ロボット兵器「モビルスーツ」(MS)の一つ。初出は1995年発売のスーパーファミコン用ゲームソフト『機動戦士ガンダム CROSS DIMENSION 0079』のシナリオ「死にゆく者たちへの祈り」。RX-78 ガンダムを地上での接近戦に特化した機体である。後年のゲームや商品などでは「ガンダム・ピクシー」と呼ばれることも多いが、原作での名称は単に「ピクシー」であるため、記事名もそれに従っている。
設楽貞通の二男である貞信（さだのぶ）を祖とする。貞信は、徳川家康の家臣として、天正12年（1584年）小牧・長久手の戦い、天正18年（1590年）小田原征伐の陣に供奉し、慶長19年（1614年）の大坂冬の陣では、酒井家次の隊に列し、元和元年（1615年）の大坂夏の陣では、伏見城の城番を勤めた。父貞通の旧領である三河国設楽郡に700石の采地を賜う。諸道具奉行。貞信の嫡男である貞政（さだまさ）は、寛永15年（1838年）書院番士、同18年（1841年）に小姓組。寛文12年（1672年）に布衣を着することを許される。延宝2年（1674年）、陸奥仙台藩の伊達綱村の国政を監す。延宝7年（1679年）大阪町奉行となり、丹波国氷上、下野国芳賀に1500石を加賜され、肥前守に叙任せられる。妻は安倍瑞屯の娘。 貞政の嫡男の貞興（さだおき）は、小姓組番士。丹波国の采地を下野国河内郡に移され千四百石を知行する。7代の貞喬（さだたか）は、青木一貫（伊達正宗子孫）の二男。寛政元年（1789年）、采地の竹広に陣屋を構える。貞喬の嫡男である貞丈（さだとも）は、「蒲桃図説」を著す。妻は林述斎の娘。貞丈の三男は、岩瀬忠震。貞丈の四男である貞晋（さだてる）は、明治維新の版籍奉還により、静岡県引佐郡気賀町に移住した。一族は、旗本として、御小姓組番士（貞高、貞猶）、御書院番士（貞根）を勤める。