Асунсьон был заложен испанскими завоевателями в 1537 г.
15 августа — день основания города — является днём христианского праздника Успения Пресвятой Богородицы, поэтому его первоначальное название звучало как «сьюдад де нуэстра сеньора Санта Мария да ла Асунсьон», что в переводе с испанского означает «город Успения нашей госпожи Святой Марии Богородицы». В дальнейшем город стал именоваться гораздо проще — Асунсьон, что переводился как «успение». Для испанцев Асунсьон являлся опорным пунктом по дороге в Перу. В XVI—XVIII вв. этот город сохранял статус административного колониального центра Испании и был одним из наиболее крупных населённых пунктов в регионе Ла-Платы.
Значительное влияние на историческое развитие Асунсьона оказал монашеский орден иезуитов, распространивший своё господство на территорию Парагвая. По существу, иезуитское теократическое государство, сформировавшееся на Парагвайских землях, удерживало здесь свою власть вплоть до 1768 г. Наиболее крупные землевладения находились в распоряжении монастырей иезуитов.
В 1811 году, после провозглашения независимости Парагвая, Асунсьон был объявлен столицей государства. В 1869 г., в период Парагвайской войны, продолжавшейся с 1864 по 1870 г., город захватили войска Бразилии.
В ходе кровопролитных боевых действий, которые велись на территории Асунсьона, защитники города понесли огромные потери. После войны численность населения столицы сократилась почти на треть; многие здания были разрушены, однако проведение восстановительных работ помогло сохранить оригинальный средневековый облик Асунсьона. Его планировка и архитектура до сих пор отражает все особенности градостроительства эпохи колонизации.
В начале XX века в Асунсьоне развернулась активная борьба трудящихся за предоставление им демократических прав и свобод. За короткий срок город стал центром рабочего движения Парагвая. В столице периодически отмечались массовые выступления рабочих промышленных предприятий, поддерживаемых и другими слоями населения. Наиболее значительные народные волнения охватывали город в 1941, 1944 и 1959 гг.
К середине XX в. экономическое развитее столицы утратило самостоятельность и в значительной степени зависело от вложений иностранного капитала.
Территориальные притязания соседней Боливии и отсутствие чётких границ, разделяющих Боливию и Парагвай, привели к конфликтным ситуациям между двумя странами, а затем и кровопролитным военным действиям (Чакская война, 1932—1935 гг.), что весьма невыгодно отразилось на финансово-экономическом положении Асунсьона и всего Парагвая.
После окончания Второй мировой войны, в которой Парагвай, заявивший о своём нейтралитете, не принимал непосредственного участия, Асунсьон стал прибежищем для ряда бывших офицеров гитлеровской Германии, скрывающихся от возмездия за совершенные ими военные преступления. С 1954 по 1989 г. в столице размещалась резиденция реакционного генерала А. Стресснера, установившего в стране военно-полицейскую диктатуру. В феврале 1989 г. в Асунсьоне произошёл военный переворот, который правел к свержению власти А. Стресснера и началу позитивных преобразований в социальной и экономической жизни столицы и всей страны в целом.
