Los orígenes de la villa de la Pobla de Segur se remontan al núcleo de las Esplugues de Segur, un abrigo ubicado al pie de la Roca Foradada. Este era un modelo de población común en la zona pallaresa durante la etapa altomedieval. La documentación de los años 976-978 dC cita las Esplugues de Segur (Spelunca Sequni en latín) como un núcleo que dominaba un amplio término llamado Segur. Las Esplugues de Segur eran pues un núcleo importante, ligado a la actividad pastoril y el cultivo de la viña.

Alrededor del siglo XI, algunas fuentes documentales mencionan un nuevo núcleo al término de Segur (actualmente conocido como el Pui de Segur) vinculado a la Iglesia románica de Sant Miquel de Segur (actualmente Sant Miquel del Pui) de naturaleza feudal. Parece que hubo una etapa de transición entre los dos núcleos, las Esplugues y el núcleo feudal de Segur, en la cual ambos eran habitados, a pesar que progresivamente Segur fue ganando importancia. Hay indicios que llevan a pensar que el núcleo de Segur fue importante, como la presencia de una escribanía y de notarios públicos, o el hecho que un comendador de la Orden del Hospital en el Pallars fuera originario de Segur. El término de Segur formaba parte de los dominios de los Vizcondes de Vilamur, una de las familias más influyentes de la nobleza pallaresa de la época.

La aparición de un capitalismo incipiente y de una economía mercantil hizo que cobraran importancia las villas mercado como centros de la actividad económica. En esta época, algunas masías poblaban la zona baja del término, conocida como la Ribera, en la confluencia de los ríos Flamisell y Noguera Pallaresa. Es entonces, en 1268, que Pere, vizconde de Vilamur, a través de una Carta de Población, concede una serie de privilegios a los habitantes de la “Ribera de Segur” y a todos aquellos que fueran allí a vivir, para favorecer la población de la zona más baja del término de Segur, y formar una villa mercado, en el corazón del Pallars. Así nace el núcleo de la Ribera de Segur, que años después será denominado la Pobla de Segur.

El censo de 1380 asigna a la Pobla 12 fuegos y 6 al núcleo feudal del Pui de Segur, vinculado a los orígenes de la Pobla. Los censos posteriores de los cuales hay constancia, en 1553 y 1595, atribuyen a la Pobla 51 y 39 fuegos, respectivamente. La Pobla de Segur se fue desarrollando en forma de villa cerrada, alrededor de la plaza donde se celebra el mercado y en un arrabal en la zona donde se construyó la primera iglesia dedicada a la Virgen de Ribera, desde entonces patrona de la población. El censo de 1718, el primero que computa por habitantes, indica 500 vecinos. Su importancia se hace notar desde los inicios del siglo XVI. A la actividad principal del cultivo se añadió la actividad industrial: telares de lana y de lino, de batanes, tornos de cardar lana, y de los molinos de aceite y de harina.

El Comú de Particulars, creado por el vecindario en 1823 con el objetivo de construir un molino de harina de propiedad comunal, otorgó concesiones al sector industrial del pueblo y favoreció la instauración de varias industrias: de chocolate, de pastas de sopa, de batanes de lana, molinos de aceite y harina o serrerías de madera, entre otros. Con los años, el Comú llegará a ser el núcleo de la vida asociativa y civil poblatana, con un activo papel cultural.

A principios del siglo XX las obras hidroeléctricas que empiezan a partir de 1911 transforman la comarca y el Pallars pasa a ser el gran productor de electricidad que alimentará la industria barcelonesa. Las centrales hidroeléctricas de Capdella, Molinos, Talarn, la Plana de Montrós y la Pobla comportan un cambio socioeconómico importante en el territorio, ya que llegan grandes masas de población que trabajarán a las centrales y otras industrias. La Pobla será el centro de esta actividad industrial. Aun así, la construcción de la presa de Sant Antoni acaba con una de las actividades más características de la economía poblatana: el transporte fluvial de la madera, por parte de los Raiers (almadieros), y la sustitución por el transporte por carretera.

Durante la Guerra Civil, la Pobla se encontró inicialmente en territorio republicano, como el resto de Cataluña, hasta que en abril de 1938 el ejército fascista ocupó la villa y otras localidades principales del Pallars (Tremp, Sort, Llavorsí y Esterri d’Àneu), constituyéndose así un frente de cierta duración que sería fortificado en toda la cresta desde la Serra Mitjana hasta el Massís de l’Orri, pasando por las sierras de Carreu y Sant Corneli.

Otra fecha importante en el proceso industrializador es la llegada, en 1951, del ferrocarril desde Lleida que convirtió a la Pobla, durante unas décadas, en el centro logístico del Pirineo Occidental catalán.