All'inizio si chiamava Cuteanal Town. Il suo primo leader, John Wright, ribattezzò la città con il nome della sua città natale inglese di Lancaster. Il simbolo della città, la rosa rossa, viene dalla casa di Lancaster. Lancaster faceva parte della Carta di Penn's Woods del 1681 di William Penn, e fu costruita da James Hamilton nel 1734. Fu incorporato come borgo nel 1742 e incorporato come città nel 1818. Quando gli inglesi catturarono Filadelfia durante la rivoluzione americana, Lancaster divenne la capitale delle colonie il 27 settembre 1777. Dopo che il Congresso Continentale si riunì un giorno, si trasferì ancora più lontano, a York, in Pennsylvania. Anche il governo della Pennsylvania si trasferì da Filadelfia a Lancaster, ma rimase a Lancaster finché le truppe britanniche non lasciarono Filadelfia. Lancaster fu di nuovo capitale della Pennsylvania dal 1799 al 1812, dopo di che la capitale fu spostata a Harrisburg.
Nel 1737, la prigione della contea di Lancaster fu costruita in città, sul modello del castello di Lancaster in Inghilterra. La prigione è ancora in uso. Le impiccagioni pubbliche sono state condotte lì fino al 1912.
La prima strada asfaltata negli Stati Uniti fu l'ex Philadelphia and Lancaster Turnpike (che costituisce parte dell'attuale U.S. Route 30). La Turnpike fu aperta nel 1795. La Turnpike collegava le città di Lancaster e Philadelphia e fu progettata da un ingegnere scozzese di nome John Loudon MacAdam. I residenti di Lancaster sono noti per usare la parola "macadam", invece di "pavimentazione" o "asfalto". Questo nome è un riferimento al processo di pavimentazione usato da MacAdam.
La città di Lancaster ha ospitato diverse figure importanti della storia americana. Wheatland, la tenuta di James Buchanan, il quindicesimo presidente degli Stati Uniti, è una delle attrazioni più popolari di Lancaster. Thaddeus Stevens, considerato tra i membri più potenti della Camera dei Rappresentanti degli Stati Uniti, visse a Lancaster come avvocato. Stevens guadagnò notorietà come repubblicano radicale e per il suo abolizionismo. La Fulton Opera House della città fu chiamata così per il nativo di Lancaster Robert Fulton, che aveva progettato il moderno battello a vapore.
Dopo la rivoluzione americana, la città di Lancaster divenne un centro di fonderia di ferro. Due dei prodotti più comuni necessari ai pionieri per colonizzare la frontiera furono fabbricati a Lancaster: il carro Conestoga e il fucile lungo della Pennsylvania. Il carro Conestoga prese il nome dal fiume Conestoga, che attraversa la città.
Nel 1803, Meriwether Lewis visitò Lancaster per essere istruito sui metodi di rilevamento dal noto geometra Andrew Ellicott. Durante la sua visita, Lewis imparò a tracciare latitudine e longitudine come parte della sua formazione generale necessaria per guidare la spedizione Lewis e Clark.
Nel 1879, Franklin Winfield Woolworth apre il suo primo negozio "five and dime" di successo nella città di Lancaster. Alla F. W. Woolworth Company succede Foot Locker.
Lancaster è stata una delle comunità vincitrici del premio All-America City nel 2000.
