Редут, станица и первые источники
В 1798 году, когда военно-пограничная линия продвинулась южнее Константиногорска, на реке Ессентучок заложили военный редут; позже на его месте остался казачий пост. В 1825 году на реке Бугунте основали станицу Ессентукскую: по инициативе генерала А. П. Ермолова сюда переселили 235 казачьих семей.
Минеральные источники в долине Бугунты первым описал московский врач Ф. П. Гааз — по данным официального сайта города, в 1810 году (в других источниках называется 1811 год). Из-за малого дебита их тогда не оценили. В 1823 году профессор Петербургской медико-хирургической академии А. П. Нелюбин подробно изучил источники, пронумеровал их и выделил соляно-щелочную группу — отсюда названия вод № 4 и № 17.
Становление курорта
В 1839 году у источников построили первую деревянную купальню, а с 1840 года в употребление вошли источники № 4 и № 17. В 1847 году наместник Кавказа М. С. Воронцов утвердил проект каменной галереи у источника № 17; из-за землетрясения 1852 года её открыли только в 1856 году. В те же годы начали высаживать деревья будущего Курортного парка.
В мае 1894 года открылась железнодорожная ветка, связавшая Пятигорск, Ессентуки и Кисловодск со станцией Минеральные Воды, и число приезжих резко выросло. В начале XX века появились Цандеровский институт механотерапии (1902), гидроэлектростанция «Белый уголь» (1903) и грязелечебница по проекту Е. Ф. Шреттера (открыта в 1915 году, сейчас носит имя Н. А. Семашко).
XX–XXI века
Статус города курортная зона получила в первой половине 1920-х годов: официальный сайт города относит это к 1920 году, Википедия — к 18 декабря 1925 года (горсовет при этом существовал с 1921 года). С 1930 года курорт работает круглый год.
В годы Великой Отечественной войны санатории превратили в госпитали; с августа 1942 года по 11 января 1943 года город был оккупирован. В 1990 году открылась питьевая галерея на 5000 посещений в день, в 1992 году в Ессентуках разместилась администрация региона Кавказские Минеральные Воды, а в 2006 году Ессентуки признаны курортом федерального значения.