I 1222 brakte Henrik I av Schlesien fra Huset Piast de første nybyggerne til området. I 1323 fikk Zielona Góra byrettigheter. Byen ble innlemmet i Kongeriket Böhmen i 1506 og ble en del av Habsburgmonarkiet i 1526. Den opplevde en bølge av hekseprosesser på 1600-tallet. Som et resultat av den første schlesiske krig ble byen en del av Kongeriket Preussen i 1742. Den forble en tysk by de neste 200 årene som en del av blant andre Det nordtyske forbund og Det tyske keiserrike frem til slutten av andre verdenskrig i 1945. I samsvar med Potsdamavtalen ble byens tyske befolkning utvist. Byen ble overført til Polen og befolket med polakker. De fleste av byens nye innbyggere kom fra det sentrale Polen og de østlige grenseområdene (Kresy).