Penyebutan pertama tentang Überlingen berasal dari tahun 770. Pada tahun 1211, Überlingen mendapatkan hak kota. Di akhir abad ke-14, Überlingen menjadi kota kekaisaran bebas. Pada tahun 1547, Karl V, Kaisar Romawi Suci memperluas hak pasar Überlingen untuk melarang perdagangan serealia atau garam dalam 2 mil Jerman (sekitar 10 mil Inggris) di kota ini. Kota ini berkembang antara abad ke-13 hingga 16 terutama karena budidaya anggur meluas di landaian selatan Danau Konstanz dan iklimnya yang baik untuk kesehatan, yang membuat sejumlah spital (rumah sakit) tumbuh subur di sini. Selama Perang Tiga Puluh Tahun, kota ini ditaklukkan oleh Kekaisaran Swedia. Mereka menduduki kota ini hingga tahun 1649.
Pada tahun 2002, sebuah tabrakan pesawat terjadi di kota ini, yang menelan 71 korban jiwa.
Hingga sekarang, Überlingen merupakan daerah tujuan wisata terkenal di kalangan wisatawan yang mengunjungi Danau Konstanz.