Des indices (matériels lithiques) révèlent une occupation préhistorique. Un habitat de l'Age du Fer a été fouillé à Peyriol, ainsi qu'une villa gallo-romaine. Au sud-est de Taulignan, au pied de la colline où sera construite au 12e siècle la chapelle Saint-Pierre, des traces d'occupation protohistorique, puis gallo-romaine, indiquent la présence probable d'un oppidum. Après la conquête romaine, (fin du IIe siècle avant JC), Taulignan se trouve à la limite des cités tricastines (capitale Saint-Paul-Trois-Châteaux) et voconces (capitales Vaison et Die). Du haut Moyen Age daterait la fondation du prieuré de Saint-Martin-des-Ormeaux, dans la plaine, sur le lieu où ce saint, évêque de Saint-Paul-Trois-Châteaux en 637, devenu lépreux, se serait retiré. A la fin du 11e siècle, l'évêque de Die donne à l'ordre de Saint-Ruf de Valence, avec les églises de Taulignan, un prieuré et son église Saint-Vincent. Elevé sur la butte contre ce prieuré, le castrum (château et bourg castral), centre du pouvoir laïque, est cité pour la 1ère fois en 1199. La famille du nom de Taulignan apparaît en la personne de Bertrand de Taulignan, co-seigneur de Valréas en 1045. Un Bertand de sa descendance est seigneur de Taulignan, en pariage avec son cousin Dragonnet de Montauban. Au milieu du 13e siècle, le fief dépend de la baronnie de Montauban en partie et du comté de Valentinois ; le domaine utile de Taulignan appartient aux Bertrand, vassaux des Montauban. En 1285, Bertrand de Taulignan accorde aux habitants une charte de libertés ; en 1295, criblé de dettes, il cède Taulignan à son créancier, Aymard de Poitiers, comte de Valentinois. Ainsi maîtres de toute la seigneurie, les comtes de Valentinois en font hommage au dauphin et aux Adhémar, seigneurs de Grignan. En 1373, Marguerite de Poitiers apporte Taulignan en dot aux Bressieu, puis sa fille aux Eynard, et Marguerite Eynard à Guigue Alleman avant 1408. La famille Alleman, à qui l'on doit la deuxième fortification du bourg, conserve pendant deux siècles la seigneurie, qui échoit par succession aux Monteynard. En 1613, la fille aînée de Charles de Monteynard la porte dans la famille Grolée de Viriville. La seigneurie passe à la famille Olivier de Sénozan en 1716 ; Anne-Marie-Nicole de Lamoignon, veuve de Sénozan, dernière dame de Taulignan, est décapitée à la Révolution. De 1790 à 1801 (9 frimaire an X), Taulignan, dont la population est de 1630 habitants, devient chef-lieu d'un canton du district de Montélimar et surpasse administrativement Grignan. Parmi les travaux communaux dus aux municipalités du 19e siècle, se signalent le transfert du cimetière hors les murs en 1812, près de la chapelle Saint-Pierre, la création du lavoir, l'amélioration des conduites d'eau du village (1818, 1835), celle de la voirie et la construction de ponts, tels les ponts de la Rialhe (1838) et de la Berre (1843) sur la R.D 4 bis, la réfection de celui de la Rialhe sur la route de Valréas en 1853. Taulignan exploitait une carrière de pierre à bâtir, mollasse ou grès calcaire tendre à grain fin, permettant d'obtenir de gros blocs, qui figure encore au répertoire de 1889. Des bâtiments publics sont élevés : abattoir en 1840 (démoli), salle d'asile, poids public, école communale, gare du tramway (quartier Peyrerol) au début du 20e siècle. Du point de vue économique, l'agriculture était l'activité dominante sous l'Ancien Régime : céréales, garance, viticulture, sériciculture et élevage. Il existait plusieurs moulins à farine et à huile, et un moulin à foulon. Dès le 17e siècle, la sériciculture se développe ; de nombreux mûriers sont plantés, les magnaneries se multiplient et, à partir du 18e siècle, filatures et moulinages s'implantent le long de la Berre, de la Rialhe et du canal dérivé du Lez, ainsi qu'à l'emplacement de moulins désaffectés. L'industrie de la soie atteint son apogée au milieu du 19e siècle et fera la renommée de Taulignan. Dès 1806, les soies Gerbaud sont remarquées à l'exposition des produits de l'industrie nationale ; 10 fabriques à soie sont recensées en 1825, 12 en 1856 et 20 en 1862. Les maisons Martin, Bagnol, Guigon, entre autres, et la société Armandy qui crée des filiales à l'étranger, élèvent les moulineries locales au rang d'industries. Ce marché entraîne la création d'autres entreprises, cartonnage, constructions mécaniques, et l'essor du commerce local. La population passe de 1840 habitants en 1811 à 2145 en 1831 et culmine à 2349 en 1851. Malgré la crise et la 1ère guerre mondiale, certaines usines, comme les moulinages Peyrol ou Dubourg, ont fonctionné jusque dans les années 1930, d'autres, reconverties dans la soie artificielle, ont cessé leur activité vers 1970.