Ivrea và khu vực xung quanh nó đã có người ở từ thời đại đồ đá mới. Người Celt được cho là đã định cư và hình thành một ngôi làng ở Ivrea từ thế kỷ 5 TCN. Tuy nhiên, thị trấn đầu tiên chính thức xuất hiện trong lịch sử như một tiền đồn của Đế chế La Mã được thành lập vào năm 100 TCN, có thể là đã được xây dựng để bảo vệ một trong những tuyến đường xâm lược truyền thống vào miền bắc Ý qua dãy Alps. Tên tiếng Latinh của thị trấn này là Eporedia.

Sau sự sụp đổ của Đế quốc Tây La Mã, Ivrea trở thành một hành dinh của một công tước dưới thời Lombards (thế kỷ thứ 6-8). Đến thời Franks vào thế kỷ thứ 9, Ivrea là thủ phủ của quận. Trong năm 1001, sau một thời gian tranh chấp với giám mục Warmund, người cai trị thành phố là Arduin đã chinh phục March, một quận lớn nằm tây bắc của Vương quốc Ý thời Trung Cổ. Sau đó ông trở thành Vua của Ý và bắt đầu một triều đại kéo dài cho đến thế kỷ 11, khi thành phố lại rơi vào chủ quyền của các giám mục.

Vào thế kỷ 12, Ivrea trở thành một đô thị tự do, nhưng đã chịu khuất phục trong những thập niên đầu của nửa sau thế kỷ với sự cai trị của Hoàng đế Frederick II. Sau đó, Ivrea bị tranh chấp giữa các giám mục, hầu tước Monferrato và Nhà Savoy.

Năm 1356, Ivrea đã được mua lại bởi Amadeus VI, Bá tước Savoy. Ngoại trừ cuộc chinh phục Pháp ngắn vào cuối thế kỷ 16, Ivrea vẫn thuộc Hạ viện cho đến năm 1800. Nó thuộc bảo trợ của vua Sardinia, mặc dù đứng đầu vẫn là Hầu tước Ivrea, Benedetto của Savoy (người sau này chiến đấu trong các cuộc chiến tranh Cách mạng Pháp). Ngày 26 tháng 5 năm 1800, Napoléon Bonaparte tiến vào thị trấn cùng với quân đội sau chiến thắng của mình, thiết lập quyền kiểm soát cho đến năm 1814, sau khi ông bị lật đổ.

Trong suốt thế kỷ 20, nơi đây thật sự nổi tiếng khi là trụ sở hoạt động chính của Olivetti, một nhà sản xuất máy đánh chữ, máy tính cơ học và sau đó là máy tính. Công ty Olivetti không còn tồn tại độc lập nữa, dù tên của nó vẫn xuất hiện như một nhãn hiệu đã đăng ký trên các thiết bị văn phòng nhưng do những công ty khác sản xuất. Năm 1970, khoảng 90.000 người bao gồm cả người làm việc từ miền Nam nước Ý đã sống và làm việc tại Ivrea.