Первое письменное упоминание Thionville относится к VIII веку. Theodonis villa была королевской резиденцией Каролингов на Мозели; двор и собрания Карла Великого придали месту значение задолго до появления каменного города. После распада империи территория неоднократно меняла политическую принадлежность. С X века усилилась связь с Люксембургом, а к концу XI-XII века графы построили замок, донжоном которого стала нынешняя Tour aux Puces. Средневековый город получил права, городскую башню и укрепления, развивал речную торговлю и ремёсла. Через династические переходы Thionville оказался во владениях Бургундии, затем Габсбургов и испанских Нидерландов. Пограничное положение привело к осадам, особенно разрушительной кампании 1558 года. В 1643 году город взяли войска герцога Энгиенского, будущего Великого Конде; Пиренейский договор 1659 года юридически закрепил его за Францией. Vauban и последующие инженеры усиливали крепость. В XVIII веке Louis de Cormontaigne создал couronné de Yutz, Porte de Sarrelouis и два моста-шлюза, позволявшие управлять водой и обороной. В 1792 году гарнизон выдержал осаду коалиции, после чего фраза о заслугах Thionville перед Отечеством вошла в местную память; в 1796 году появился Autel de la Patrie. После Франко-прусской войны город в 1871 году был аннексирован Германской империей как Diedenhofen. Германские власти разобрали тесные стены в 1902-1903 годах, расширили город и построили Feste Obergentringen, нынешний Fort de Guentrange. Железная руда minette, шахты и металлургия вызвали быстрый рост. В 1918 году Thionville вернулся во Францию; в 1940-1944 годах Мозель была фактически аннексирована нацистской Германией, а освобождение сопровождалось боями американской армии. Послевоенный металлургический подъём продолжался до кризиса 1970-х, который закрыл предприятия и изменил население долины. С 1990-х близость Люксембурга, услуги, логистика и трансграничная занятость вернули экономическую динамику. Современный город сохраняет французский, люксембургский и германский слои, не сводя их к одной национальной версии прошлого.