考古研究發現，早在前1200年的古典時期的早期，人們已經開始應用天然瀝青，在生產兵器和工具時用瀝青作為裝飾品，為雕刻物添加顏色。特別是在美索不達米亞地區，由于天然瀝青的充足的蘊涵量，瀝青被廣泛利用。生活在那里的蘇美爾人 用天然瀝青覆蓋在器皿和船的外面。另外，他們已經開始在粘土磚中使用天然瀝青做結合劑。

這是巴比倫的一條華麗的道路的橫斷面示意圖。燒過的磚由瀝青涂抹過，.上層的石板平放在瀝青抹面上。這種華麗的道路可以算作是現代瀝青混凝土路的先驅。在那一千年的時間里，瀝青的應用范圍得到擴大，以至于在挨近美索不達米亞的印度和歐洲，天然瀝青作為密封材料用于浴池、船、水渠、廁所和河堤。在公元前第七世紀的亞述帝國和巴比倫帝國，瀝青已經在道路工程中投入使用。那時，瀝青作為接縫材料和涂抹材料來裝飾和加固華道。此后，瀝青作為水泥一樣的結合劑被用于建造中國的長城和巴比倫空中花園的密封工程。

羅馬帝國時期，瀝青被稱為“猶太瀝青”(Bitumen Iudaicum, Judenpech)。公元前100年，龐貝古城的羅馬大道使用瀝青填充接縫和涂抹外層。

中世紀
羅馬帝國衰落后，中世紀時期開始。在此期間，瀝青失去了它曾經的輝煌。人們在過去一千年中的積累的使用瀝青的經驗幾乎遺失殆盡，直到十八世紀人們才開始重新開始學習使用瀝青。在公元1000年的阿拉伯人開始從天然瀝青 (Naturasphalt) 中提取瀝青 (Bitumen) 。方法是加熱天然瀝青 (Naturasphalt) 直到瀝青 (Bitumen) 從中析出。與作為建筑材料不同，15世紀時在中南美洲的印加帝國，人們把瀝青用作醫藥用途。1595年3月22日，Walter Raleigh在探險途中于特立尼達島發現了一個天然瀝青湖。直到今天人們還在用這種自己從地下冒出的瀝青修筑道路。

近現代

Eirini d'Eyriny于1721年寫的博士論文的封面1712年，希臘醫生Eirini d'Eyriny在瑞士的Val de Travers發現了儲量巨大的瀝青礦。一開始他只是對瀝青的醫藥用途感興趣。但是由于瀝青作為工程材料的優良特點，他.終于1721年寫成了他的論文《關于瀝青的博士論文》(Dissertation sur L'Asphalte ov Ciment Naturel)并開始為現代瀝青工藝的研究奠定基礎。之后的三百年間 (1712年-1986年)，不知有多少瀝青通過位于Val de Travers的總長度超過100公里的如迷宮般錯綜復雜的礦井隧道, 被開采出來并銷往世界各地。

在接下來的時間里，瀝青的豐富多彩的運用被擴大到屋頂防水層的密封。當時，用瀝青加固路面還很昂貴，以至于只有富人專用的道路才能使用瀝青加固面層。 瀝青.次被使用在橋梁上是在Sunderland的一座木橋上用作瀝青路面安裝。

1810年，在里昂，瀝青瑪緹質鋪層被首次運用。十年以后在熱那亞發展出了現代瀝青油毛氈的前身并且獲得成功的運用。基于廣泛的嘗試，在1837年，瀝青工藝被證明可以運用在公路工程上。1839年在奧地利首都維也納發現通過重新加熱可以使瀝青再利用的方法。

1838年在普魯士的漢堡出現.條被鋪上瀝青的道路。1851年，從 Travers 到巴黎的公路上有78米長的部分鋪上了瀝青面層。僅僅20年后，巴黎幾乎被完全鋪上瀝青，不久之后這種情況發展到差不多歐洲所有的大城市。

隨后，堅韌的瀝青瑪緹脂發明；1842年在奧地利的因斯布魯克，澆注瀝青被發明并于不久之后成功應用于道路工程施工中。基于瀝青具有類似混凝土的特性，1853年由Léon Malo提出了瀝青混凝土的概念。為了得到足夠的壓縮比，1876年人們開始用碾壓的方法壓縮瀝青混凝土。

在20世紀初，伴隨著工程給材料價格的持續下降，瀝青展示出更多的意義。1907年，.個瀝青混合料構件在美國投入使用。1914年，為了獲得更好的折射率，人們在柏林.次看到了瀝青路面的賽車車道，

緊接著瀝青在道路工程中的應用，1923年，瀝青應用于水壩的密封。為了加速施工進度和改良構件，1924年在美國加利福尼亞州進行了.次的道路完工驗收檢測。為了確定建筑材料的質量，接下來的幾年中很多測試程序得到發展。這些程序直到今天依然有效的運用于交通工程的研究、設計和具體施工當中。1936年發展發明了 Ring und Kugel-Versuch，一年后發明了Brechpunkt nach Fraa&szlig，1941年發明了馬歇爾測試 (Marshall-Test)。

通過專門的添加劑，1950年起，在低溫狀態下進行瀝青施工成為可能 (被稱為冷瀝青)。為了確定合適的瀝青結構厚度，1959年，在奧地利發展了通過同位素進行無干擾研究的方法并得到成功驗證。

為了使機場的飛機跑道盡快投入使用，1963年在英國出現了干式瀝青施工工藝。不久后的1968年.次出現了瑪緹質瀝青施工。 二十世紀七十年代在美國開始實踐瀝青回收再利用。為了更好的密封效果，1979年開始在垃圾堆場工程中使用瀝青。