Селище вперше згадується у 1190 р. як поселення Козятичі.
Є й згадка у 1509 році у грамоті шляхтичам Макаревичам на с. Бородянку.
Під час Коліївщини бородянські надвірні козаки приєдналися до Івана Бондаренка.
З Бородянкою пов’язаний епізод Січневого повстання 1863 р. на Правобережній Україні. В ніч з 8 на 9 травня 1863 р. Києва виступив загін (за деякими даними у 500 повстанців) під командою Володислава Зелінського та колишнього офіцера московських саперів Боровського. Попереду вирушила кавалерія Р. Ольшанського. Збірний пункт для всіх посталих був визначений на Бердичівському шосе за милю від Києва. Після сутички у Романівки, спаливши міст на р. Ірпінь, повстанці затримали погоню та пішли в Бородянку, де зупинилися на відпочинок. Тут дійшло до нерівного але жорстокого бою з переслідувачами на чолі з полковником Тузенхаузеном, яка складалася з двох рот полтавського полку піхоти, двох ескадронів драгунів та сотні козаків. На цей час російські війська переважали повстанців удвічі, так як невеликий підрозділ повстанської піхоти і вся кавалерія перед цим вже залишила Бородянку. Росіяни оточили містечко. Повстанці запекло боронилися, спочатку на позиціях потім в будинках. Росіяни почали палити хати. Тільки 30 повстанців втекло. Решта полягли чи потрапили в полон. Недалеко біля Бородянки на дорозі до Берестянки є могила де поховано 18 юнаків-поляків, що загинули у сутичці з царськими військами в 1863 році у Бородянці.
З 2 половини 19 століття Бородянка — центр Бородянської волості. За даними 1886 року, «Бородянка — колишнє власницьке містечко при річці Здвиж за 50 верст від повітового міста, 1599 осіб, 219 дворів, православна церква, католицька каплиця, єврейська синагога, молитовний будинок, 8 постоялих будинків, 5 лавок, 2 водяних та вітряний млин. За 11 верст — дігтярний завод. За 18 верст — смоляний завод.»
На початку ХХ століття у Бородянці нараховувалось 469 дворів з населенням 2850 осіб, була земська лікарня на 15 ліжок, земська поштова станція, однокласна парафіяльна школа, Сільська аптека, Сільський Банк, Позико-ощадне товариство, 16 магазинів та лавок, щомісяця проводилися одноденні ярмарки.
Станом на 2001 рік у місті проживало 12564 особи.
У 2006 році телеведучий і продюсер Ігор Пелих знімав в населеному пункті один з випусків програми «На свіжу голову».
На 1 січня 2013 року кількість населення складала 13 135 мешканців.
17 липня 2020 року Бородянський район був ліквідований, а Бородянка увійшла до складу Бучанського, а також стала центром Бородянської селищної громади.
26 лютого 2022 року приватне обійстя у місті було обстріляно, загинуло троє осіб. 28 лютого 2022 року російські окупанти обстріляли Бородянку; спалахнули два супермаркети. Також містом проїхала ворожа техніка. 1 березня російський літак скинув бомбу на житловий будинок. 10 березня українські артилеристи ліквідували під Бородянкою кілька російських танків.
На початку квітня 2022 року Бородянку було звільнено. Багато будинків у місті виявилися знищеними (із 29 багатоповерхівок повністю знищено 8, а решту пошкоджено). Рятівники побоюються, що під уламками може знайтись багато загиблих, доля яких дотепер залишається невідомою.
Станом на 20 квітня 2022 року рятувальники розібрали усі завали будівель у Бородянці. З-під них вдалося дістати 41 загиблого. За словами виконувача обов’язків голови Бородянської селищної громади Георгія Єрка, окупанти повністю знищили 8 та пошкодили частково 32 багатоповерхові будинки, а також знищено близько 500 приватних будинків та ще близько 450 частково зруйновано або зазнали пошкоджень.
2 травня 2022 року працівники ДСНС врятували з сьомого поверху зруйнованого будинку кішку, яка провела там без води і їжі близько двох місяців і стала символом незламності українського народу у боротьбі з російськими окупантами.
