Pierwsze wzmianki z 1347 dotyczyły osady otoczonej gęstymi lasami zwanej Heyde (u Puszczy). Osada ta była własnościa znanego śląskiego rodu rycerskiego von Glaubitz (Glubos), którzy rezydowali na zamku Szczerba. Jako posiadacz wymieniany był Nicolaus von Glubos, a w 1353 r. bracia Otto i Otto Schram von Globosowie. W 1417 r. osada tworzyła wspólne dobra ze Szczytną, a ich właścicielem był Michel von Glubos.
W 2. połowie XV w. Polanica stała w połowie własnością rodziny von Lazan. W 1494 r. zmarł ostatni potomek tego rodu Sigmund Seidlitz von Lazan (Lasen) i ta część wsi stała się własnością Henryka Starszego Podiebradowicza, księcia ziębickiego, pierwszego hrabiego kłodzkiego, który podarował ją klasztorowi augustynów z Kłodzka. Druga połowa wsi, obejmująca również 2 łany, należała do kolejnych rodów rycerskich. Wreszcie i ta część stała się królewszczyzną. W 1538 r. obejmując 6 gospodarstw i młyn, została zakupiona od ostatniego właściciela von Ullersdorfa przez miasto Kłodzko, jako uposażenie dla szpitala.
Około 1556 na północnym krańcu wsi powstało nowe osiedle Nowa Polanica (zw. Neuheide, obecnie Polanica Górna), w związku z czym Polanicę zaczęto nazywać Starą (Altheide).
W 1595 r. kłodzki konwent augustianów rozpadł się, a jego dobra przejęli jezuici. Jezuici przystąpili energicznie do zagospodarowywania wsi, osadzając nowych gospodarzy. Dwa lata później Aelurius podaje w swojej Glaciographii (opisie Ziemi Kłodzkiej) wiadomość o istnieniu w okolicy wsi źródeł mineralnych. Ale nadal nie były one wykorzystywane leczniczo.
W 1630 r. założono tu folwark, a w 1631 w Polanicy odnotowano już 16 gospodarzy płacących podatki kościelne. Zagospodarowaną przez jezuitów Polanicę zniszczyli i spalili (m.in. dwór) w 1645 Szwedzi z oddziału płk. Douglasa (wojna 30-letnia). W 1650 zakonnicy wznieśli na zboczu doliny Bystrzycy pałacyk w rodzaju pensjonatu, który znacznie rozbudowali po pożarze (1699). W latach 1706-1707 zakon jezuitów wybudował okazały dwór z kaplicą, który zaczął służyć pierwszym kuracjuszom, docierającym do Polanicy od połowy XVIII w. W 1747 roku wieś stanowiła nadal współwłasność jezuitów i szpitala w Kłodzku, od roku 1765 miała ona już trzech właścicieli: zakon jezuitów, szpital i radcę handlowego Genedla.
W roku 1773 został rozwiązany zakon jezuicki, a ich dobra przeszły na własność państwa pruskiego. W 1778 znaczna część majątku wraz ze źródłami znalazła się w rękach rodziny Rheden. W 1816 r. źródła historyczne wymieniają nowo utworzoną kolonię Polanicy (dziś nieistniejącą) zwaną Rolling.
Wyraźniejszy rozwój datuje się dopiero od XIX wieku, kiedy to nowy właściciel Polanicy kupiec kłodzki Joseph Grolms ocembrował jedno z pięciu tryskających wówczas źródeł (Józef), wzniósł dom zdrojowy (drewniane łazienki), i zamienił okoliczne pola na ogród. Wówczas też w Polanicy istniała już szlifiernia szkła, młyny wodne, tartak, browar, wytwórnia sadzy i leśniczówka. Kolejni właściciele uzdrowiska Storch i Rathmann wznieśli nowe, murowane łazienki. Przeprowadzili też badania wód mineralnych, a następnie zaadaptowali dwór pojezuicki na dom dla kuracjuszy.
Rocznie do Polanicy przyjeżdżało tylko kilkudziesięciu kuracjuszy, a osada znana bardziej była z karczmy na drodze do Dusznik Zdroju. O karczmie tej pozostawił wzmiankę w 1837 r. poeta, późniejszy znany kaznodzieja jezuicki Karol Bołoz Antoniewicz. Większość klienteli uzdrowiska stanowili wówczas księża, zatrzymujący się w dawnym dworze jezuickim. Ale już w 1840 Polanica zasłynęła tym, że ma wodę skuteczną przeciwko słabościom podbrzusza. Właściwości wód polanickich zbadano ponownie i dokładnie w roku 1846. Równocześnie ze zdrojem istniała m.in. kuźnica, walcownia i fryszerka, zaś nad potokiem Lipnickim rozwijała się tzw. Nowa Polanica z cegielnią, szlifiernią szkła, topnią żelaza i innymi zakładami.
W 1873 r. zdrój wraz z przyległymi terenami nabył wrocławski przemysłowiec W. Hoffmann i już w następnym roku postawił dom inspektora zdroju i inne urządzenia. Od tego momentu datuje się ożywiony rozwój Polanicy jako renomowanego uzdrowiska. W wyniku starań nowego właściciela powstał rozległy park, zbudowano nową pijalnię wód, dom zdrojowy i teatr. W 1875 r. było już około 131 kuracjuszy. Od 1879 r. zaczęto wykorzystywać miejscowe złoże borowiny. Już w 1880 r. było około 300 kuracjuszy, a w 1890 - 726. Rozpoczęto butelkowanie wody mineralnej ze źródła "Jerzy" i jej wysyłkę.
W roku 1890 doprowadzono linię kolejową z Kłodzka, co przyczyniło się znacznie do rozwoju uzdrowiska. Spowodowało to gwałtowny napływ kuracjuszy i ruch budowlany w Polanicy , która zatraciła wiejski charakter, stając się modnym kurortem o charakterystycznej willowo-pensjonatowej zabudowie.
W latach 1899-1904 roku następny właściciel, baron von Goltz przeprowadził odwierty pozyskując nowe, bardzo wydajne źródła Wielka Pieniawa oraz Goplana. Odwiercenie tych źródeł (34 i 88 m głębokości) spowodowało zanik starych źródeł z wyjątkiem "Józefa".
W 1904 roku miejscowość nabyła lekarska spółka pod przewodnictwem wrocławskiego radcy handlowego Haasego, która w bardzo krótkim czasie doprowadziła uzdrowisko do rozkwitu, zajmując się także szeroko jego reklamą. W latach 1905-10 powstała nowoczesna rozlewnia wód mineralnych.
W 1906 r otwarto luksusowy dom kuracyjny o 130 pokojach - dzisiejsze sanatorium Wielka Pieniawa. Był on uważany za najnowocześniejszy na Śląsku, ponieważ posiadał własny zakład przyrodoleczniczy z pełnym wyposażeniem. Wybudowano nową kolumnadę z pijalnią (1906), powstał kompleks mieszczący pijalnię, salę spacerowo-koncertową i kawiarnię zdrojową, były tu także pokoje dla kuracjuszy. W 1909 ukończono budowę sanatorium kardiologicznego (dzisiaj szpital uzdrowiskowy "Zdrowie" ). W roku 1900 w Polanicy było 1313 kuracjuszy, w 1907 - 4828, w 1910 - 6404, a w 1913 - 9024. W tych też latach powstała znaczna część zabudowy pensjonatowej i mieszkaniowej. Zakwaterowanie w uzdrowisku zapewniało około 10 hoteli i gospód, a leczeniem zajmowało się 12 lekarzy.
Na początku I wojny światowej uzdrowisko zamknięto, a w domu zdrojowym urządzono szpital, ale już w 1915 r. wznowiono działalność zdroju. We wczesnych latach międzywojennych liczba kuracjuszy dochodziła do 10 000. Z ważniejszych inwestycji okresu międzywojennego wymienić należy teatr zdrojowy na 700 miejsc, otwarty w 1925 r. i nowe łazienki z 1930 r. Dawny teatr zamieniono na kasyno, zmodernizowano i rozbudowano urządzenia lecznicze oraz rozległy park. W tym też okresie zbudowano tor saneczkowy i skocznię narciarską. Specjalnie dla Polaków, licznie odwiedzających kurort, urządzono w 1933 polską kuchnię. Drukowano dla nich prospekty reklamowe w języku polskim.
W czasie drugiej wojny światowej rozbudowa uzdrowiska została zahamowana, ponownie sanatoria zamieniono na szpitale wojskowe. W miejsce kuracjuszy pojawili się ranni żołnierze niemieccy. Po zakończeniu wojny, już 16 czerwca 1945 roku przybyli pierwsi urzędnicy i nadali miejscowości nazwę Puszczyków-Zdrój. Używano jej do końca 1946 roku, kiedy to Polska Komisja Nazewnictwa zmieniła ją na Polanica-Zdrój, nawiązując tym samym do nazwy niemieckiej. Polanica otrzymała prawa miejskie, a pierwszym burmistrzem zostaje Kazimierz Dąbrowski.
Pierwszy powojenny sezon uzdrowiskowy rozpoczął sie w 1946 roku. Sława Polanicy-Zdroju rosła, należało tylko bardzo uważać żeby nie straciła charakteru uzdrowiskowo-wczasowego. Nie budowano nowych zakładów przemysłowych, ograniczając się tylko do modernizowania już istniejących. Rozbudowano miejscową rozlewnię wód mineralnych do rozmiarów największej w kraju, zmodernizowano tartak i hutę szkła technicznego.
Lecznicza sława Polanicy zwiększa się znacznie po 1950 roku dzięki nowym metodom leczenia chorób geriatrycznych, wprowadzonym przez lekarza-humanistę dr Józefa Matuszewskiego (mleczko pszczele), oraz chirurgii plastycznej zastosowanej po raz pierwszy w Polsce przez dr S. Grodzkiego.
W 1967 r. oddano do użytku nowy, duży hotel "Polanica". Wreszcie w latach 70-tych powstało pierwsze osiedle mieszkaniowe i wzniesiono dużo nowych pensjonatów i domów jednorodzinnych. Zmieniono także organizację ruchu kołowego, usunięto ruch tranzytowy poza Polanicę i ograniczono lokalny ruch w centrum uzdrowiska. W 1974 powstaje Zespół Uzdrowisk Kłodzkich z siedzibą w Polanicy, który zgrupował pod jednym zarządem obiekty sanatoryjno-uzdrowiskowe w Polanicy-Zdroju, Dusznikach-Zdroju i Kudowie-Zdroju.
Po 1970 r. w mieście rozwinęło się budownictwo pensjonatowe. Powstało kilka skupisk, często orygi-nalnychw formie budynków pensjonatowo-mieszkalnych. Atutem nowych osiedli jest ich lokalizacja w pobliżu kompleksów zieleni. Duże obiekty hotelowe wzniesione już w ostatnim ćwierćwieczu: "Nasz Dom", "Sana", "Cichy Kącik", "Marysieńka" i "Polanica".
W latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych powstały spółdzielcze osiedla mieszkaniowe liczące 410 mieszkań.
Według projektu arch. Jerzego Zaleśnego przy ul. A. Sokołowskiego wzniesiono śmiały w formie kościół p.w. Matki Bożej Królowej Pokoju. Wznosi się on na powierzchni 1285 m 2 kw., po-siada kubaturę 9.450 m 3 i może pomieścić 1.200 osób.
Rzeka Bystrzyca Dusznicka na terenie miasta została uregulowana. Przy jej odpływie z terenu miasta w 1988 r. ukończono budowę nowoczesnej oczyszczalni ścieków. Efektem przeobrażeń w miejscowym przemyśle szklarskim jest wznowienie w 1993 r. produkcji w sprywatyzowanej już Hucie Szkła Artystycznego BARBARA.
Polanica w szybkim tempie przechodzi na ogrzewanie ekologiczne.
W nocy z 22 na 23 lipca 1998 r. nad Kotliną Kłodzką rozszalały się burze. Wezbrane ulewnym desz-czem potoki zalały m.in. Polanicę Zdrój. Niewielki górski potok, Bystrzyca Dusznicka w ciągu kilku-dziesięciu minut zmienił się w potwora. W ciągu 5 godzin w Polanicy spadło 140 mm deszczu. Miasto zostało odcięte od świata i podzielone na pół. Woda zerwała wszystkie mosty w centrum. Z dziesięciu przepraw w mieście ocalała zaledwie jedna. Nie działały telefony, nawet komórkowe. Nie było prądu, wody pitnej, gazu. Ukończony rok wcześniej deptak przestał istnieć. Powódź zniszczyła kilkanaście budynków mieszkalnych, trzy nadawały się już tylko do rozbiórki. Straty oszacowano na 25 min zł.
Ogromnym wysiłkiem całej społeczności miasta, władz samorządowych i państwowych, w krótkim okresie czasu udało się nie tylko odbudować zniszczenia, ale uczynić miasto jeszcze piękniejszym niż było przed tragedią.Przed Polanicą perspektywa dalszego rozwoju.