Lors du chantier d’édification du centre administratif et social en 1933 à proximité de la mairie, un monolithe de 5 tonnes en grès à été exhumé. Il correspondait à l’emplacement d’une sépulture de l’époque néolithique datant approximativement de 3500 avant notre ère. On peut l’observer de nos jours dans le square du Maréchal Leclerc. Les premières mentions de la seigneurie d’Asnières datent du début du 13ème siècle, elle appartient à l’abbaye de Saint-Denis. Il semblerait que ce lieu était connu pour son élevage d’ânes. A la suite de la guerre de cent ans, on ne comptait plus que 25 habitants.
A la fin du 17ème siècle, le village se développe autour de l’église Sainte-Geneviève qui fut rebâtie en 1711. Le château d’Asnières est construit en 1750 par le marquis d’Argenson. La population ne dépasse pas 500 habitants jusqu’au début du 19ème siècle, essentiellement constituée par des familles implantées depuis des siècles. La Seine forme un obstacle qui accentue l’isolement de ce village. En 1826, le premier pont routier est construit et en 1837 la ligne de chemin de fer Paris –Le Pecq est mise en service. Ces ouvrages vont engendrer une forte croissance démographique passant en 100 ans de 500 habitants à près de 70 000.
A partir de 1850, le château d’Asnières est transformé en un restaurant très couru de la bourgeoisie parisienne avec de somptueuses fêtes données dans son parc. Asnières devient un lieu d’animation pendant qu’elle développe ses services publics : écoles, omnibus reliant l’avenue de Clichy, port de canotage… Louis Vuitton y installe ses ateliers. En 1870, le pont d’Asnières est détruit durant le siège de Paris et reconstruit en 1873. De nombreux artistes choisissent la ville comme lieu de résidence ou d’inspiration (Le « Pont d’Asnières » peint par Van Gogh en 1886, « Une baignade à Asnières » peint par Georges Seurat). Le nord de la ville échappe au développement, essentiellement occupé par des chiffonniers.
L’urbanisation de la ville s’accélère jusqu’à la 1ère guerre mondiale avec de nombreuses lignes de tramway qui parcourent la ville. L’hôtel de ville actuel est édifié entre 1897 et 1899. Lors des jeux olympiques de 1900, Asnières héberge les compétitions de natation avec le célèbre 60m sous l’eau qui vaut à la France sa première médaille d’or. Une seconde poussée démographique vers les banlieues a lieu durant l’entre-deux-guerres. En 1959, Michel Maurice-Bokanowski – ancien compagnon de la libération et ministre du Général de Gaulle – est élu maire de la ville, il passera le flambeau près de 40 ans plus tard. En 1966, Asnières devient Asnières-sur-Seine afin d’éviter de la confondre avec d’autres communes homonymes.