ისტორიულად ბორჯომის ხეობას ეწოდებოდა თორი.  სამი ძმის პეტრე, გოგიას და სალის ციხეები, მე-6-ე, მე-12-ე საუკუნეში აგებული ეკლესიები და მონასტრები.  ქალაქის ადგილას XV-XVIII სს-ში იყო რამდენიმე სოფელი: ნუა, ფაფა, ჭალა. იმავე ხანებში ურავლის ხეობაში იყო ბორჯომის სახელით ცნობილი სოფელი. ვარაუდობენ, რომ ეს სახელი უნდა მოეტანათ ოსმალეთის დაპყრობითი ომების შედეგად ლტოლვილ მოსახლეობას. ოფიციალურ წყაროებში სახელი ბორჯომი XIX საუკუნეში იხსენიება. 1825 წელს რუსეთის იმპერიის ჯარისკაცებმა შემთხვევით აღმოაჩინეს ბორჯომის წყალი, რომელმაც მალე მთელს იმპერიაში გაითქვა სახელი თუმცა წყაროების მიხედვით უნიკალური მინერალური წყლის „ბორჯომის“ ისტორია თითქმის 2000 წელიწადს ითვლის. ბორჯომის ხეობაში წარმოებული არქეოლოგიური გათხრების შედეგად, ქვისა და ხისგან გაკეთებული რამდენიმე აუზი და აბანო იქნა აღმოჩენილი. ზოგიერთი ისტორიული ჩანაწერის თანახმად, ძველ დროს მინერალურ წყალს მხოლოდ აბაზანებისთვის იყენებდნენ. თუმცა, უდიდესმა ქართველმა მეცნიერმა ივანე ჯავახიშვილმა დაამტკიცა, რომ უძველეს დროში მინერალური წყალი, თავისი უნიკალური თვისებების გამო, სასმელადაც გამოიყენებოდა.
19 -20 საუკუნეში ქალაქი ბალნეოლოგიურ კურორტად და რომანოვების სამეფო დინასტიის საზაფხულო რეზიდენციად გადაიქცა. 1890 წელს „ბორჯომის“ საწარმოო ჩამოსხმა დაიწყო. ბორჯომმა კი ქალაქის სტატუსი 1918 წელს მიიღო. 1921-30 წლებში იყო გორის მაზრის ბორჯომის რაიონის ცენტრი. რომანოვების სასახლე, რომელიც მე-18-ე საუკუნის დასასრულშია აგებული, ბორჯომს დიდგვაროვნულ ელფერს აძლევს.