Ebelsberg ist zumindest seit der Jungsteinzeit besiedelt, es gibt Funde vom Mönchgraben, aus Fischdorf, von der Traunmündung und vom Wachtberg.

Zur Römerzeit war bei Ebelsberg ein wichtiger Traunübergang zum Kastell Lentia an der Verbindundsstraße zwischen Lauriacum (Enns) und Ovilava (Wels).

Ebilspeh oder Ebersberg – wie Ebelsberg in früheren Zeiten geheißen hat – hat keine eindeutige Entstehungsgeschichte. Im Jahr 1071 entstand eine erste eindeutige Erwähnung als „Ebilsperch“ in einer Urkunde des Bischofs Altmann aus Passau. In der Mitte des 13. Jahrhunderts könnte Ebelsberg bereits ein Markt gewesen sein. Eine schriftliche Niederlegung des Marktrechts findet  sich 1439 – in diese Zeit fällt auch die älteste Beschreibung des Schlosses. Die Geschichte des Marktes war immer auf das engste mit dem Schloss verbunden. So war Ebelsberg auch Hauptlager der Bauern im blutigen Oberösterreichischen Bauernkrieg, der im Land ob der Enns 1626 entbrannte.

Während der Napoleonischen Kriege erlangte der Markt  durch die Schlacht bei Ebelsberg am 3. Mai 1809 weltgeschichtliche Bekanntheit. Das Gefecht kostete 12.000 Mann das Leben. 1.000 Mann verbrannten in der Gluthölle von Ebelsberg. 60 Häuser, das Schloss und die Pfarrkirche wurden zerstört.

Am 1. November 1938 wurde Ebelsberg nach Linz eingemeindet.

Bis Dezember 1973 verband die Straßenbahnlinie E Ebelsberg mit dem Stadtzentrum. Infolge der wachsenden Bautätigkeit ab Mitte der achtziger Jahre auf den Kastgründen und in den neunziger Jahren im Ennsfeld wurde die Straßenbahnverbindung nach Ebelsberg wieder aufgebaut und 2002 eröffnet, während ein Teil des stark angewachsenen Individualverkehrs über die ebenfalls neu errichtete Umfahrung Ebelsberg umgeleitet wurde.