Venne fondata in epoca antica dai Laconi (in greco Ormiae, Ορμίαι). In epoca romana era chiamata Formiae (detta Hormia o Ormiai per l’eccellente approdo). Da qui passava la regina viarum, la Via Appia. Adagiata proprio al centro del Golfo di Gaeta, Formia (dal greco hormiai – approdo) ha origini che si perdono nel mito e si riallacciano alla leggenda di Troia e al peregrinare di Ulisse sulla via del ritorno. Tutta la mitica tradizione ricorda questa zona come terra dei Lestrigoni, popoli rudi e primitivi, e alla città di questi giganti cannibali vi approdarono le navi di Ulisse e dalla quale solo la sua riuscì a salvarsi.
Di formazione preitalica e aurunca, come dimostra la lunga e poderosa cinta di mura poligonali, in buona parte conservata lungo la costa e nel quartiere di Castellone, dopo la conquista del territorio da parte dei romani tra il V e IV secolo a.C., entra a far parte del Latium adjectum. Nell’ordinamento romano, Formia diventa civitas sine suffragio nel 338 a.C. (o forse 332 a.C.), perché il passaggio attraverso il suo territorio era sempre stato sicuro. Tale passaggio è stato strategicamente importante per i Romani, tanto che per la città viene fatta passare la via Appia nel 312 a.C. e nel 188 a.C. Formia riceve la piena cittadinanza romana. Formia è stata una località turistica molto apprezzata in epoca romana come testimoniano i numerosi resti di ville, tra le quali celebri erano quelle di Mamurra e Mecenate. Su questo tratto del golfo venne a realizzare una delle sue predilette case di campagna, anche Cicerone. Proprio a Formia Cicerone ebbe la morte dai sicari di Antonio nel dicembre 43 a.C. mentre tentava di fuggire alle proscrizioni.
Con la caduta dell’impero romano d’Occidente Formia fu depredata ed i suoi abitanti dopo la calata dei barbari e la guerra greco-gotica, fuggirono sulle vicine colline, spopolando la cittadina e dividendosi poi in due nuclei, divenuti poi sobborghi di Gaeta: quello marittimo di Mola di Gaeta, che prendeva nome dai mulini che vi erano in attività, presso i quali fu eretta alla fine del XIII secolo da Carlo II d’Angiò un fortilizio e, nella zona collinare quello di Castellone. Il nome Castellone deriva dal castello (Castel Leone, Castel Lione ed infine Castellone) costruito da Onorato I Caetani, conte di Fondi, attorno alla seconda metà del XIV secolo. Giardini con ricchi agrumeti hanno separato per secoli i due rioni, come mostrano anche carte corografiche dei secoli XVI e XVIII. Il comune venne istituito nel 1862, grazie alla fusione dei borghi Castellone e Mola di Gaeta nonché la frazione Maranola.
La città, durante il secondo conflitto mondiale, ha subito pesantissimi danni nel gennaio del 1944 e nei mesi successivi, in quanto posta ai margini della Linea Gustav (nota soprattutto per i drammatici eventi della distruzione di Montecassino e per le sanguinose battaglie tra le montagne di Mignano Monte Lungo).
