Tidligere, var Piteå plassert der hvor Öjebyn i dag ligger. I området Pite lappmark drev man handel med samene. År 1620 begynte arbeidet med byplanene for Piteå. I eldre dokumenter kan man se at det var uenighet rundt hvor byen skulle plasseres. Piteå fikk bystatus i år 1621. I 1668 ble byen flyttet etter at det vart en stor brann i juli 1666. Den ble da flyttet til sin nåværende plass, Häggholmen, hvor havneforholdene er bedre. Mange av de gamle husene i sentrum er bevart, men deler av den gamle trehusbebyggelsen i bykjernen ble i 1980-årene erstattet med lav trehusbebyggelse. Rådhuset fra 1830 er nå museum. Fra 1810–1856 var Piteå i Norrbottens län. Ved starten av 1900-tallet hadde byen kun 2 500 innbyggere. Jernbanen mellom Älvsbyn og Piteå ble åpnet 1915, hvilket bidro til en befolkningsøkning. I tillegg til havnen, som tidlig ble viktig, er skogen viktig for området. I Piteå kommune drives plast- tre og, treforedlingsindustri i tillegg til jord- og skogbruk.