Fysiikan historia ulottuu pitkälle menneisyyteen. Fysiikka lienee vanhimpia tieteitä.[1] Fysiikan harjoittamisen alun tarkkaa paikkaa tai aikaa ei ole pystytty selvittämään. Fysiikkaa ei harjoitettu omana tieteenään juuri lainkaan ennen antiikin Kreikkaa. Tuolloinkin fysiikka oli vahvasti sekoittunut tähtitieteeseen ja filosofiaan. Kreikkalaisessa fysiikassa ei juuri käytetty matematiikkaa fysiikan tutkimuksessa, mutta tunnetuin poikkeus tästä oli Arkhimedes.
Fysiikan kehitys on muuttanut perustavanlaatuisesti ihmisten käsitystä maailmankaikkeudesta. Se on myös tekniikan avulla muokannut suuresti yhteiskuntaa. 1600-luvulla alkanut tieteellinen vallankumous toimii vedenjakajana antiikin ajattelutavan ja klassisen fysiikan välillä. Moderni fysiikka sai alkunsa 1900-luvulla. Luonnontieteet eivät näytä koskaan tulevan valmiiksi, sillä uusia kysymyksiä nousee jatkuvasti alkaen maailmankaikkeuden iästä ja tyhjiön luonteesta aina alkeishiukkasten pohjimmaisiin ominaisuuksiin saakka. Ratkaisemattomien ongelmien joukko on suuri.
Fysiikka vakinaisti asemansa yliopistotasoisena tieteenä vasta 1800- ja 1900-luvun vaihteessa. Maailman suurimmat fysiikkaa tutkineet maat olivat 1900-luvun alussa Saksa, Iso-Britannia, Ranska ja Yhdysvallat. Lähes puolet maailman fyysikoista oli kotoisin näistä maista. Maailmanlaajuisesti fyysikkoja oli 1900-luvun alussa 1200–1500, minkä jälkeen fyysikkojen määrä on kasvanut erittäin nopeasti.[2]
Fysiikka jaetaan hyvin usein historiansa mukaan kahtia: moderniin ja klassiseen fysiikkaan. Modernin fysiikan katsotaan alkaneen 1900-luvun alussa, jolloin huomattiin energian kvantittuminen. Tämä löydös johti modernin fysiikan merkittävään päähaaraan, kvanttimekaniikkaan. Toisena päähaarana pidetään Albert Einsteinin kehittämää suhteellisuusteoriaa.