D'après les éléments archéologiques trouvés, on suppose que les environs de Turckheim étaient déjà peuplés à l'époque romaine.

Quand les tribus germaniques envahirent l'Empire romain en traversant le Rhin, les Thuringes s'installèrent ici. Leur nom a alors probablement donné celui de la ville : d'abord Thorencohaime puis Thuringheim. Une autre théorie, corroborée par le blason qui dès lors ne serait plus représentatif, mais éponyme, veut l'existence d'une maison forte (heim) à la grande porte (Thur) et au grand anneau (Ring), d'où le nom Thur-ring-heim. Thuringheim appartenait durant le haut Moyen Âge pour partie à l'abbaye de Munster, pour autre partie à la seigneurie de Hohlandsberg (francisé en « Haut-Landsbourg » ou « Hohlandsbourg »), ceci au sein de l'Empire germanique.

En 1312, Turckheim est devenue une ville libre d'Empire. En 1315 a débuté la construction des remparts, qui sont encore aujourd'hui en excellent état. En 1354, la ville disposait déjà des (de) privilèges de ville de même que du (de) droit de tenir marché. Elle rejoignit la même année la Décapole, la ligue des villes libres d'Alsace. À la paix de Westphalie, en 1648, qui mit un terme à la guerre de Trente Ans, la France obtint les possessions des Habsbourg en Alsace. Les villes libres impériales de la Décapole, dont Turckheim, tiennent elles à conserver leur immédiateté d'Empire et refusent de jurer fidélité au roi de France. Celui-ci pratique alors une politique de réunion visant à annexer ces villes, ce qui est obtenu en 1678, lors de la paix de Nimègue.

Entre-temps eut lieu le 5 janvier 1675 une mémorable bataille, entre les armées du roi de France Louis XIV, conduites par le maréchal Turenne, et celles de l'empereur Léopold Ier et du prince-électeur de Brandebourg Frédéric-Guillaume Ier. Celle-ci voit la victoire des troupes françaises malgré leur infériorité numérique.

En 1871, à la suite de la guerre franco-prussienne, la ville rejoignit avec le reste de l'Alsace l'Empire allemand, avant de repasser de nouveau à la France en 1918.

Turckheim est une des seules villes de France où subsiste encore un veilleur de nuit, qui effectue sa ronde tous les soirs à 22 h du 1er mai au 31 octobre, les trois premiers samedis de l'Avent à 22 h, et chaque 31 décembre, à minuit essentiellement pour le folklore et le tourisme. Cet événement est mis en place pour se remémorer une page d'histoire qui avait lieu au XIIIe siècle quand subsistait encore un veilleur de nuit dans le but d'éviter les incendies.

Turckheim possède de nombreuses maisons à colombage, caractéristiques de l'Alsace et de certaines régions allemandes et françaises.