Pietrasanta har hatt bosetning siden romertiden; det vitner murrester fra denne perioden om. 1255 regnes som året for bygrunnleggelsen. I middelalderen lå Pietrasanta vekselvis under bystatene Genova, Lucca og Firenze. I det 17. og 18. århundre opplevde byen nedgangstider, bl.a. forårsaket av malaria.