Сейчас — музей под открытым небом. Внесён в Список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Недавние раскопки показали, что в I тысячелетии до н. э. существовало поселение близ современного города Нола и в VII веке до н. э. приблизилось к устью. Новое поселение — Помпеи — было основано осками в VI веке до н. э. Их название скорее всего восходит к оскскому pumpe — пять, и известно с самого основания города, что свидетельствует о формировании Помпей в результате слияния пяти поселений. Деление на 5 избирательных округов сохранилось и в римское время. По другой версии название произошло от греческого pompe (триумфальное шествие): по легенде об основании городов Помпеи и Геркуланума героем Гераклом, тот, победив великана Гериона — торжественно прошествовал по городу.
Ранняя история города слабо известна. Сохранившиеся источники говорят о столкновениях между греками и этрусками. Некоторое время Помпеи принадлежали Кумам, с конца VI века до н. э. находились под влиянием этрусков и входили в союз городов во главе с Капуей. При этом в 525 до н. э. был построен дорический храм в честь греческих богов. После разгрома этрусков в Ките, Сиракузах в 474 до н. э. господство в регионе вновь завоевали греки. В 20-е годы V века до н. э. вместе с другими городами Кампании были завоёваны самнитами. В ходе Второй Самнитской войны самниты были разгромлены Римской республикой, а Помпеи около 310 года до н. э. стали союзниками Рима.
Город участвовал в восстании италийских союзных городов 90—88 годов до н. э., в ходе которого в 89 году до н. э. был взят Суллой, после чего ограничен в самоуправлении и сделан римской колонией Colonia Cornelia Veneria Pompeianorum. Занимал важное место на торговом пути «Виа Аппиа» (Via Appia), соединявшем Рим и Южную Италию. В Помпеях имели виллы многие знатные римляне. Существует доказательство того, что около 2000 римских ветеранов были размещены в большой огороженной территории в юго-восточной части города со своими семьями. Неизвестно, были ли эти части города изъяты у их владельцев для этой цели.
По сообщению Тацита, в 59 году н. э. произошло жестокое побоище между жителями Помпей и Нуцерии. Начавшись с перебранки во время гладиаторских игр на помпейской арене, конфликт перерос в драку, в которой верх одержали помпейцы, а среди нуцерийцев много людей погибли или получили увечья. После долгого разбирательства Сенат отправил виновников в ссылку и на 10 лет запретил проведение в Помпеях игр. Впрочем, уже в 62 году запрет был снят.
Предвестником извержения Везувия стало сильное землетрясение, произошедшее 5 февраля 62 года н. э. и описанное, в частности, в «Анналах» Тацита. Бедствие нанесло большой урон городу, практически все постройки в той или иной степени были повреждены. Большая часть зданий была отремонтирована, однако некоторые сохранили повреждения до самой гибели города в 79 году.
Извержение Везувия началось днём 24 августа 79 года и длилось около суток, о чём свидетельствуют некоторые сохранившиеся манускрипты «Писем» Плиния Младшего. Оно привело к гибели трёх городов — Помпеи, Геркуланум, Стабии и нескольких небольших селений и вилл. В процессе раскопок выяснилось, что в городах всё сохранилось таким, каким было до извержения. Под многометровой толщиной пепла были найдены улицы, дома с полной обстановкой, останки людей и животных, которые не успели спастись. Сила извержения была такова, что пепел от него долетал даже до Египта и Сирии.
Из 20 000 жителей Помпей в зданиях и на улицах погибло около 2000 человек. Большинство жителей покинули город до катастрофы, однако останки погибших находят и за пределами города. Поэтому точное число погибших оценить невозможно.
Среди погибших от извержения был Плиний Старший, из научного интереса и из желания помочь страдавшим от извержения людям пытавшийся приблизиться к Везувию на судне и оказавшийся в одном из очагов катастрофы — у Стабии.
Архитектор Доменико Фонтана, прокладывая в 1592 году канал от реки Сарно, обнаружил часть городской стены. В 1689 при постройке колодца нашли руины древнего здания, содержащие надпись со словом «Помпеи». Тогда, однако, посчитали, что это вилла Помпея Великого.
Раскопки начались лишь в 1748 году под руководством Р. Дж. Алькубьерре, который был уверен, что найденный им город — Стабии. Основные работы в то время проводились в Геркулануме, в Помпеях были раскопаны только три не связанных друг с другом участка. Алькубьерре интересовали лишь представляющие художественную ценность находки, которые он отправлял в королевский музей в Портичи. Прочие находки уничтожались. Подобная практика была прекращена после протеста ряда учёных.
При управляющем Ф. ле Вега в 1760—1804 раскопки приобрели иной характер. Исследованные здания перестали засыпаться вынутым грунтом, его начали вывозить за пределы города. Открытые памятники реставрировались, находки, не отправившиеся в музей, оставлялись на месте для всеобщего обозрения. Был разработан план экскурсионных маршрутов. В 1763 с обнаружением надписи на пьедестале статуи стало ясно, что погребённый под пеплом город — не Стабии, а Помпеи. Особенно активно раскопки велись в 1808—1814 при Мюрате. Важную роль в них играла Каролина Бонапарт.
С 1863 года раскопками руководил Джузеппе Фиорелли. В 1870 он обнаружил, что на месте тел людей и животных, погребённых под слоем вулканического пепла, образовались пустоты. Заливая эти пустоты гипсом, удалось реконструировать предсмертные позы жертв извержения. При нём раскопки впервые приобрели систематический характер.
Начиная с 1961, а особенно после землетрясения 1980 года, в городе ведутся практически одни реставрационные работы. В настоящее время около 20-25 % территории Помпей не раскопано.
Стены римских домов изнутри покрывались фресками, изученными по большей части на примере Помпей, Геркуланума и Стабий. Немецкий учёный Август Мау в 1882 году предложил деление помпейских фресок на 4 стиля. Впоследствии, с открытием других памятников, эта классификация была расширена на всю римскую настенную живопись. Приведённые здесь временны́е рамки характерны для Помпей, в Риме и других городах даты могут отличаться.
Инкрустационный или структуральный (150—80 годы до н. э.) — характеризуется рустом (кладка или облицовка стен камнями с грубой, выпуклой лицевой поверхностью) и росписью, имитирующей облицовку мраморными плитами. Возник под влиянием искусства эллинизма, часто встречаются репродукции греческих картин.
Архитектурный стиль (80 год до н. э.—14 год) — на гладких стенах изображались колонны, карнизы, архитектурные композиции, пейзажи, создававшие иллюзию объёма и уходящего вдаль пространства. В росписях появляются фигуры людей, создаются сложные многофигурные композиции, часто по мифологическим сюжетам.
Египтизированный или орнаментальный (с 14 года н. э.) — переход к плоским орнаментам, в обрамлении которых размещались картины, обычно пасторальной тематики.
Фантастический или перспективно-орнаментальный (с 62 года н. э.) — появляются фантастические пейзажи, изображаемая архитектура напоминает театральные декорации, переставая подчиняться законам физики. Картины с изображением людей становятся динамичнее.
