Povoljni klimatski uvjeti, blaga pobrđa i riječne terase, obilje izvora pitke vode i plodnog zemljišta, te bogatstvo živog svijeta, činili su prostor grada Gračanica izuzetno privlačnim za naseljavanje još od najstarijih vremena. Mjesto na kome se nalazi današnja Gračanica bilo je naseljeno još u prahistoriji, što svjedoče ostaci neolitskog naselja na Korića Hanu (starosti 5.500¸- 6.500 godina), kao i brončanodobne i željeznodobne gradine na uzvišenjima Vuknić i Bučica, iznad samoga grada. Ljudi su u ovoj pitomoj kotlini živjeli i kasnije, tokom rane i kasne antike, te ranoga srednjeg vijeka. Brojni su i tragovi naseljenosti na širem gračaničkom području, a posebno se izdvajaju prahistorijski lokaliteti Brdo i Barice u Gornjoj Orahovici, Vranovići, te Monj iznad Doborovaca.
Većina je ovdašnjih naselja, pod današnjim imenima, nastala u srednjem vijeku, Središte života ovih krajeva tada je bio utvrđeni grad Soko, koji se u pisanim povijesnim vrelima prvi put spominje 1449. godine. Gradom je gospodario knez Radivoj, brat bosanskog kralja Stjepana Tomaša i jedan od najistaknutijih predstavnika dinastije Kotromanić tokom XV. stoljeća. U sjeni zidina Sokola razvilo se i rudarsko selo Gračanica. Nastalo je na istoimenoj rijeci, danas poznatoj po imenu Sokoluša. Sama je rijeka, pak, nazvana Gračanicom, odnosno Gradčanicom (kako glasi starija verzija tog imena) zato jer je nastajala ispod grada Sokola, spajanjem dvaju potočića koji ga opasuju.
Po dolasku Osmanlija (1520.), Gračanica postepeno izrasta u najveće naselje ovoga kraja, koje do 1548. g. i službeno stječe status kasabe (gradskog naselja), carskim ukazom sultana Sulejmana Veličantsvenog. Početkom XVII. stoljeća, pak, među najvećim je gradovima ovog dijela Bosne (sa 9 mahala, te 8 džamija i drugim urbanim sadržajima), ali i snažan zanatski centar, sa 25 esnafa (strukovnih udruga). Po broju stanovnika dostigao je Donju Tuzlu (današnja Tuzla), a postao je i središte prostranog kadiluka (koji je obuhvatao područja današnjih gradova Srebrenika, Gradačca, Modriče i Orašja). Do tog vremena je okončan i proces primanja islama od strane domaćeg stanovništva, tako da su muslimani već u prvoj polovici XVII. stoljeća apsolutna većina u široj okolini.
Tokom dugotrajnih habsburško-osmanskih ratova, na prijelazu iz XVII. u XVIII. stoljeće, Gračanica je pogranično mjesto, izložena neprijateljskim napadima. U njoj se gradi i drveno-zemljana tvrđava (palanka), koja zajedno sa susjednim utvrdama (Soko, Srebrenik i Gradačac) ulazi u sastav novoosnovane Gradačačke kapetanije. Bilo je to i vrijeme teških stradanja, oskudice, gladi i kuge, što je ostavilo dubokog traga u narodnoj predaji. No, u drugoj polovici XVIII. stoljeća Gračanica nastavlja svoj razvoj, izrastajući u naprednu kasabu sa 15 mahala, te čaršijom u kojoj su bili brojni dućani i hanovi. Imala je čak 12 džamija, 3 medrese i više mekteba.
Pečat urbanom razvoju Gračanice u osmanskome razdoblju dali su i brojni vakifi, koji su osnivali vjerske, školske i druge javne ustanove, ostavljajući imovinu od čijih prihoda su se one izdržavale. Najistaknutiji od njih je bio Ahmed-paša Budimlija, graditelj Bijele džamije, sahat-kule i hamama, zatim šejh H. Halil ef. Trepanić, utemeljitelj javne biblioteke, a tu su i gradačački kapetan Osman-beg Gradaščević i njegovi sinovi Murat-kapetan i Hadži Bećir-beg, vakifi gračaničkih medresa. Gradaščevići su imali snažan utjecaj u Gračanici, a ovaj grad je bio i jedan od centara Pokreta za autonomiju Bosne 1832. godine, predvođenog Husein-kapetanom Gradaščevićem, među čijim bliskim saradnicima je bilo i više Gračanlija.
Druga polovica XIX. stoljeća vrijeme je reformi i modernizacije, što se osjetilo i u Gračanici, gdje je po prvi put konstituirana gradska općina (beledija). U tom razdoblju do većeg izražaja dolazi pravoslavna zajednica, sa nekoliko jakih trgovačkih porodica; tada se gradi i prva pravoslavna crkva, a istovremeno u grad se doseljava i nekoliko židovskih sefardskih porodica.
Gračanica je odigrala veliku ulogu u otporu austro-ugarskoj okupaciji, 1878. g. Ipak, slamanjem otpora i konačnom uspostavom austrougarske vlasti, nastupa novo doba, u kome se bilježi napredak na svim poljima. Izgradnjom željeznice, gradskog trga i većeg broja modernijih zgrada, ovo mjesto sve više poprima obrise modernog grada, koji postaje stjecište trgovaca i poslovnih ljudi, sa začecima industrijske proizvodnje. U to vrijeme, Gračanica je i istinska multikulturalna sredina, u kojoj žive pripadnici različitih etničkih skupina, te djeluje veći broj kulturnih i drugih udruženja. Razdoblje monarhističke Jugoslavije, iako opterećeno čestim političkim krizama, koje su imale odraza i u lokalnim sredinama, poput Gračanice, vrijeme je u kome se, nakon početne stagnacije, nastavlja dalji razvoj ovoga grada, osobito 1930-tih godina, kada dolazi do pravog procvata građanske kulture i načina života.
U Drugom svjetskom ratu ovo je područje izbjeglo veća neposredna stradanja, ali je podijeljenost stanovništva na suprostavljene ratne strane prouzročila tešku traumu u kolektivnoj memoriji ovdašnjeg naroda, produbljenu i dosta velikim ljudskim gubicima i žrtvama, u različitim vojskama i formacijama, na različitim stranama.
U prvih dvadesetak godina nove, socijalističke Jugoslavije, Gračanicu zaobilazi opći razvoj industrije i prometnica, te grad i okolina stagniraju ili jako sporo napreduju, u odnosu na neka susjedna mjesta, poput Lukavca, Živinica ili Tuzle. No, poslije osnivanja industrijskih prerađivačkih pogona, izgradnje asfaltnih cesta ka Doboju i Tuzli, a osobito zamahom tzv. male privrede u privatnom posjedu, od početka 1970-tih godina, u sveukupnom razvoju Gračanice se počinje opažati veliki napredak. Povećanje broja stanovnika i razvoj uslužnih djelatnosti uvjetovali su ubrzani urbani i teritorijalni razvoj grada, a savremena komunalna infrastruktura se razvija i u okolnim mjesnim zajednicama.
Takav razvojni slijed je prekinut raspadom Jugoslavije i agresijom na Bosnu i Hercegovinu, u kojoj je Gračanica pretrpjela mnoge ljudske žrtve, teška razaranja i velike materijalne gubitke. Ipak, zahvaljujući uspješnoj organizaciji odbrane, ali i hrabrosti ovdaš-njih ljudi, agresorski nasrtaji su odbijeni, a Gračanica je iz rata izašla čista obraza. Obnovivši porušeno i ratom opustošeno, lokalna je zajednica nastavila svoj hod naprijed, suočavajući se sa svim problemima i tegobama tranzicijskog doba u kojem još uvijek živimo.