Najstarsze udokumentowane wiadomości o Hajnówce pochodzą z XVII w., kiedy w tym miejscu zbudowano strażnicę królewską dla potrzeb ochrony Puszczy Białowieskiej. W XIX w. utworzono w tym miejscu osadę, a następnie leśnictwo, zamieszkało tu 18 rodzin. W czasie powstania styczniowego w okolicach Hajnówki toczyły się walki. Na przełomie XIX i XX w. do miasta doprowadzono linię kolejową.

Po I wojnie światowej Hajnówka znalazła się w granicach odrodzonej Polski. Okres międzywojenny to rozwój Hajnówki, związany z dynamicznie rozwijającym się przemysłem przetwórstwa drzewnego. Działała tu między innymi firma angielska, prowadząca rabunkową działalność leśną. Przetwórstwo drzewne prowadziły cztery duże zakłady drzewne, zatrudniające 2 tys. osób.

W czasie II wojny światowej Hajnówka znalazła się pod okupacją radziecką, a następnie niemiecką. W czasie wojny zniszczeniu uległ dworzec kolejowy oraz synagoga.

Po 1945 r. w okolicach działał silny ruch niepodległościowy, między innymi oddziały mjr Łupaszki. W 1951 r. Hajnówka uzyskała prawa miejskie.