Byen var allerede på 600-tallet del av et hertugdømme under merovingere, og omtales i 704 under navnet Vurteburch. Fra og med 700-tallet var byen underlagt de mektige katolske fyrstebiskopene som med hard hånd kontrollerte Würzburgs sterke handelsøkonomi og politiske dominans i distriktet. Mye av byens inntekter kom fra vinproduksjon og avgifter fra elvetrafikken på Main. Würzburg var gjennom århundrene gjenstand for flere militære stridigheter, og ble blant annet besatt av svenskene under tredveårskrigen. Først i 1802 ble byen sekularisert og underlagt Bayern.