Današnji naziv grada prvi put spominje 1463. godine, a pretpostavlja se da je naziv grada vezan za semantički korijen riječi trava, naročito stoga što je i sam kraj poznat po bujnim i nadaleko poznatim travnjacima. Također, postoji mišljenje da je grad dobio ime po srednjovjekovnoj tvrđavi u kojoj je bio smješten činovnik koji je ubirao travarinu, tzv. travnik.

Godine 1699. bosanski vezir Defterdar Halil-paša Ćoso premjestio je vezirsku stolicu iz Sarajeva u Travnik te je Travnik tako postao sjedište Bosanskog pašaluka Osmanskog carstva. Za pedeset i dvije godine koliko je Travnik bio sjedište pašaluka u devedeset mandata izmijenilo se sedamdeset i sedam vezira na funkciji upravitelja Bosanskog pašaluka. Od prijenosa vezirske stolice u Sarajevo 1851. godine pa sve do austrougarske okupacije Travnik je bio sjedište sandžakata, odnosno kajmakamata.

Odlukom Napoleona Bonaparte 1807. godine u Travniku je otvoren Francuski generalni konzulat, koji je ujedno bio prvo stalno diplomatsko predstavništvo u Bosni i Hercegovini.

Godinu dana kasnije i Austrija je otvorila svoj generalni konzulat u Travniku. Francuski konzulat je djelovao do 1814., a austrijski do 1820. godine. U vrijeme Austrougarske uprave Travnik je bio sjedište oblasti.

Nakon završetka Drugog svjetskog rata Travnik je od 1944. do 1955. godine bio sjedište kotara ili sreza.

Posebnim u svijetu čine ga dvije dvadesetmetarske sahat kule podignute u XVIII st., te jedini u Bosni i Hercegovini sunčani sat iz 1886. godine.