Der Ortsname Oensingen ist alemannischen Ursprungs und etwa im 6. Jahrhundert entstanden. Er wird als Wohnsitzname eines Ongis gedeutet. Erstmals urkundlich wird Oensingen 968 erwähnt. Konrad von Burgund bestätigte damals die Zugehörigkeit von Oingesingin cum ecclesia zum Kloster Münster-Granfelden.

Die ältesten menschlichen Spuren gehen jedoch bis in die Altsteinzeit zurück: In der „Rislisberghöhle“ wurde ein Rentierknochen mit einem eingravierten Steinbock gefunden. Aus späterer Zeit stammt der Schalenstein mit 8 Schalen und diversen Figuren am Südhang der Ravelle.

In der Römerzeit war Oensingen die grösste römische Siedlung zwischen Olten und Solothurn und lag an einer strategisch wichtigen Verzweigung von Handels- und Heerstrassen.

Die Wichtigkeit bezeugen auch die Überreste von vier Burgen aus dem Mittelalter auf der Lehnfluh. In der ersten Hälfte des 13. Jahrhunderts wurde die heute noch erhaltene und von weit sichtbare Neu-Bechburg von den Freiherren von Bechburg erbaut. Nach verschiedenen Eigentümern gelangt sie 1463 zur Stadt Solothurn.

Die katholische Pfarrkirche St. Georg wurde in der Mitte des 16. Jahrhunderts erbaut, 1643 bis 1648 erweitert und 1773 durch Paolo Antonio Pisoni renoviert.