Здолбунів, місто з багатою історією, відоме з кінця 15 століття. У 1497 році згадується про подарунок села Долбунів Великим князем Литовським Олександром князю Константину Острозькому. Згодом, у 1629 році, поселення набуває своєї сучасної назви.
Етимологія назви Здолбунів овіяна таємницею. Легенда говорить, що назва виникла через крейдяні копальні, де місцеві мешканці видобували крейду, і на запитання про походження отримували відповідь: “З Долбунова”. Існує також теорія, що назва виникла від дулібів, стародавнього слов’янського племені, що населяло ці землі у VI-X століттях.
З X століття, землі, де розташований Здолбунів, входили до Київської Русі, а з 1199 року – до складу Галицько-Волинського князівства. Після розпаду цього князівства землі переходять під владу Литви, а з 1569 року, внаслідок Люблінської унії, Здолбунів стає частиною Польщі. Історичні записи 1570 року свідчать, що в селі було 9 домогосподарств.
Історія Здолбунова відзначена численними важливими подіями та перетвореннями. У середині XVII століття, під час визвольної війни під проводом Богдана Хмельницького, місто стало свідком значних боїв козаків проти польських військ, зокрема у 1651 році.
В кінці XVIII століття, Здолбунів увійшов до складу Російської імперії, ставши частиною Волинського намісництва, а згодом — Волинської губернії. У 1798 році в місті було 51 двір, а населення становило 276 осіб. У 1821 році село Здолбунів було продано князем Любомирським купцям Кружиніним, які розширили його, побудувавши господарські споруди та млин.
Після скасування кріпацтва у 1861 році, Здолбунів розвивається як економічний центр, особливо після будівництва залізниці Київ-Брест-Литовський у 1873 році та цементного заводу в 1884 році. Центр міста почав формуватися навколо вокзалу і депо, із забудовою основних вулиць.
На початку XX століття у місті було побудовано церкву Святої Катерини та залізничне училище. Здолбунів переживає Першу світову війну та революційні події 1917 року, коли влада в місті часто змінювалася.
У період міжвоєнний років польська влада встановила у Здолбунові повітовий центр Волинського воєводства. Під час Другої світової війни місто було окуповане німецько-фашистськими військами, і виник антифашистський рух опору. У 1944 році місто було звільнене Радянською армією.
Після війни Здолбунів активно відроджувався, розширюючи промислову базу та культурні заклади. На сьогоднішній день місто є важливим залізничним вузлом з багатим історичним спадком, населенням понад 31 тисяча осіб і площею 1250 га.
У 1997 році міська рада затвердила новий герб та прапор Здолбунова, автором яких є Ю.П. Терлецький, що стало відродженням історичних традицій міста.