Le prime notizie su Bagnania risalgono al 963, quando si parla di un villaggio di nome Bangaria.
Un diploma del legato imperiale Cristiano, arcivescovo di Magonza, conferma Bagnaia come possesso di Viterbo.
Nel 1201, il paese venne donato a Guido e Giovanni di Guidone, che a loro volta lo cedettero a S.Maria della Palanzana, il tutto per togliere Bagnaia a Viterbo.
Questo tentativo di allontanare Viterbo, però, fallì miseramente, tanto che nel 1202 una bolla di Innocenzo III, confermò il possesso di Bagnaia da parte di Viterbo.
Nel XIII secolo, venne donata dal Papa al Vescovo della vicina Viterbo, anche se fino al XVI secolo non vi fu costruita alcuna residenza vescovile.
Il Medioevo e anche e soprattutto il Rinascimento, furono caratterizzati dall’ edificazione di diverse opere architettoniche che hanno raggiunto il loro apice con la splendida Villa Lante.
La villa, voluta dal cardinale Gianfrancesco Gambara nel 1566, è uno dei fiori all’ occhiello della Tuscia, con il suo giardino all’ italiana, le numerose fontane e i giochi d’acqua.
Nel 1576 un architetto senese, Tommaso Ghinucci, eseguì un riassetto del paese dal punto di vista urbanistico, che portò Bagnaia a divenire una piccola città .
Gli aspetti più visibili di questo nuovo studio urbanistico si possono riscontrare in Piazza XX Settembre, realizzata prendendo come ispirazione Piazza del Popolo a Roma.