Elsfleth gehört zu den ältesten Orten an der Unterweser. Der Name lässt sich nach Urkunden und Chroniken bis in das Jahr 1220 zurückverfolgen. Die Siedlung Elsfleth – in alten Zeiten Elsvlete genannt – ist vermutlich viel älter. Allerdings ist die Zeit der Gründung unbekannt und nicht nachweisbar.
Für die frühe Existenz des Ortes spricht, dass schon um 860 von Bischof Ansgarius von Bremen in Elsfleth eine der ersten Kirchen gegründet worden sein soll. Zur Zeit der Stedinger (12. und 13. Jahrhundert) war Elsfleth kirchlicher Mittelpunkt Nordstedingens und Versammlungsort bei der Austragung von Streitigkeiten zwischen den Rüstringer Friesen und den Bremern.
Im Jahre 1350 geriet Elsfleth unter die Herrschaft der Oldenburger Grafen. 1504 wurde die St.-Nicolai-Kirche errichtet, die durch einen Anbau 1690 ihre jetzige Hakenform erhielt. 1607 wurde die erste Schule in Elsfleth gebaut.
Einen bedeutenden Aufschwung erlangte Elsfleth durch die Errichtung des Weserzolls, der von Graf Anton Günther von Oldenburg im Jahre 1624 nach Elsfleth verlegt wurde. Der Weserzoll wurde bis 1820 erhoben. Am 1. Mai 1856 wurde Elsfleth zur Stadt ernannt.
Die günstige Lage am Zusammenfluss der Weser und der Hunte sowie die Nähe zur Nordsee begründete bald die Verbundenheit Elsfleths zur Schifffahrt und zum Schiffbau und war ausschlaggebend für die weitere wirtschaftliche Entwicklung des Ortes.
Um die Mitte und in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts war Elsfleth mit Brake der wichtigste Hafen des Landes Oldenburg. 22 Reedereien waren hier ansässig, ca. 100 Schiffe hier stationiert und acht Werften bauten Segelschiffe. 1875 war Elsfleth nach Hamburg und Bremen zusammen mit Rostock drittgrößter deutscher Reedereiplatz. Zu dieser Zeit prägten auch die Segelschulschiffe des Deutschen Schulschiffvereins das Bild des Hafens.
Weitere Impulse für die Entwicklung der Stadt gingen insbesondere von der 1832 gegründeten Navigationsschule aus, der späteren Seefahrtschule Elsfleth, die heute als Fachbereich Seefahrt ein Teil der Jade Hochschule ist. Mit anderen in Elsfleth vorhandenen seemännischen Ausbildungsstätten bildet sie den Kern des Ausbildungszentrums für den seemännischen Nachwuchs in Elsfleth.
Im Jahr 1873 wurde nach dreijähriger Bauzeit die Eisenbahnlinie Hude – Elsfleth – Brake eröffnet. Einen wirtschaftlichen Niedergang erlebte Elsfleth, als durch die aufkommende Dampfschifffahrt die Werften zum Erliegen kamen, weil man sich nicht rechtzeitig vom Holzschiffbau auf den Eisenschiffbau umgestellt hatte. Hinzu kam, dass die erste Weserkorrektion um 1890 Elsfleth vom Hauptstrom der Weser abtrennte.
In den Folgejahren wurde versucht, einen Ausgleich zu schaffen, durch die Ansiedlung und Gründung schifffahrtsgebundener Industriebetriebe. So wurden eine Heringsfischereigesellschaft und eine Schiffswerft gegründet sowie ein Holzbearbeitungs- und Imprägnierwerk in Elsfleth angesiedelt. Die Bemühungen der Stadt Elsfleth, die Wirtschaft durch Ansiedlung weiterer Betriebe neu zu beleben, wurden auch nach dem Zweiten Weltkrieg mit Erfolg fortgesetzt.
Die Elsflether Werft existiert nicht mehr, dafür prägen heute ein Verpackungsmittelwerk, ein Unternehmen für Druckbehälterbau, mehrere Forschungseinrichtungen auf dem Maritimen Campus, einige Reedereien sowie mittlere und kleinere Betriebe des Handels und des Handwerks die Wirtschaft Elsfleths. In den großflächigen ländlichen Gebieten der Stadt bestimmen zahlreiche landwirtschaftliche Betriebe die wirtschaftliche Struktur der Stadt.