Первое упоминание о старинных населенных пунктах Пяткино, Белкино, Самсоново (ныне входящих в городскую черту) содержится в Писцовой книге Малоярославецкого уезда 1588 года. Эти земли принадлежали представителям знатных русских родов: боярам Белкиным, опричнику Малюте Скуратову-Бельскому, царю Борису Годунову, князьям Долгоруким, графам Воронцовым и Бутурлиным, а с 1840 года - помещикам Обнинским.
Обнинск заложен в 1946 году на месте посёлка школы-интерната имени С.Т. Шацкого "Бодрая жизнь" (основан педагогом Шацким в 1911 году) и бывшего Испанского детского дома (в нем содержались испанские дети, родители которых воевали против фашистского режима) в связи с созданием Физико-энергетического института и строительством первой в мире атомной электростанции (пущена в 27 июня 1954 года).