Вперше назва містечка зустрічається в старовинному Іпатіївському літописі у 1149 році.
За часів Галицько-Волинського князівства (Королівства Русі) неподалік сучасної Олики стояв укріплений град Чемерин. Чемерин мав свій торговий посад у місці злиття рік Путилівки та Осенища. З часом вир міського життя поступово перемістився саме сюди. Новоутворене місто взяло собі назву від річки Оличі, що текла неподалік. А задокументованим першим власником Олики був «староста і жидачівський воєвода князя Федора Любартовича» Ленько Зарубич (1433).
Великий маршалок литовський Петро Монтигердович у 1460 році надав кошти на побудову Петропавлівського костелу (найдавніший на теренах сучасної Волинської області). По його смерті Олику дідичили його син Іван, опісля онук Петро Іванович Монтигердович на прізвисько Білий та праонука Софія Монтигердовичова, яка стала дружиною Станіслава Кішки.
Станіслав Кішка у 1512 році отримав дозвіл короля Сигізмунда І на проведення торгів у м. Олика з неділі до вівторка. Його син Петро після «інтервенції» короля у 1522 році переказав своїй сестрі Ганні маєтність Олику.
Ганна з Кішків, онучка Софії Монтигердовичової, у першому шлюбі стала дружиною Івана Миколая Радзивілла «Бородатого». Місто на 400 років стало вотчиною магнатів Радзивіллів — головних поборників та захисників самостійности Литовської держави.
У середині XVI ст. Оликою володів Микола Христофор Радзивілл «Чорний», 1547 р. отримав від імператора Карла V спадковий титул «Князя на Олиці та Несвіжу», затверджений у 1549 р. королем Сиґізмундом ІІ Авґустом.
31 травня 1564 р. місто отримало магдебурзьке право стараннями власника — М. Х. Радзивілла «Чорного». Вибори урядовців урочисто проходили у ратуші, зведеній через кілька років після Троїцького костелу. Тут же в підземеллях відбували покарання ув’язнені. Місто вибирало лавників на чолі з війтом та райців на чолі з бургомістром. Обрані чиновники слідкували за станом міських укріплень, дотриманням норм торгівлі, за якістю виробів ремісників. Були допоміжні урядовці: возний, нічна сторожа, прокуратор, слуги, посланці, майстер справедливості (кат). Зазначимо, що мати власного ката могло дозволити собі лише багате місто, майстрів заплічних справ вчили лише у Львові.
11 жовтня 1593р. Луцький земський суд видає копію фундушевого запису князя на Олиці та Несвіжу Станіслава Радзивілла на заснування костьола (св. Трійці) і парафіяльної школи в Олиці.
21 червня 1612 року Князі на Олиці та Несвіжу Микола-Христофор та Альберт-Станіслав Радзивілли, на прохання війта, райців, лавників і громади Олики, підтверджують і повторюють грамоту їх діда віленського воєводи, найвищого маршалка Великого князівства Литовського Миколи Радзивілла та їх батька жамойтійського старости Станіслава Радзивілла, видану 31 травня 1564 р. і затверджену Сигізмундом Августом, про надання Олиці магдебурзького права.
Коли помер, не залишивши спадкоємців, великий канцлер литовський, фундатор костелу Трійці та замку Альбрехт Станіслав Радзивілл (1595–1656), Олика відійшла до несвізького князя Михайла Казимира Паца — польного гетьмана литовського, до XIX ст. творила єдину цілість з Несвізьким майоратом.
З 1638 р. в Олиці активно діяла колегіата св. Трійці — філія Академії у Замості, де 5 професорів викладали логіку, риторику, граматику, теологію та основи наук.
У 1702 р. місто спалили шведи.
24 травня 1702 р. Канцлер Великого князівства Литовського кн. Карл-Станіслав Радзивілл забороняє євреям м. Олики наймати служниць християнок, у разі порушення цього магістрат повинен карати винних шеститижневим ув’язненням, а при повторенні — виганяти з міста.
Останнім прямим нащадком князя Миколи Радзмвілла (Чорного) був Домінік Єронім Радзивілл (1786—1813) — полковник армій Князівства Варшавського та наполеонівської. За участь у анти-російській військовій кампанії всі його маєтки було секвестровано (тобто держава заборонила князю користуватися приватним майном). Інший магнат — Адам Чарторийський — добився у царя Алєксандра І наступного 1814 р. ліквідації секвестру. Олику отримав Антон Радзивілл (1775—1832) — представник Клецького майорату.
У 1803 та 1823 рр. Олику спустошили великі пожежі, під час війни 1812 року палац перетворили на військовий шпиталь — і використовували аж до 1837 р. Замок, позбавлений дбайливих господарів, почав занепадати та руйнуватися. Торгові центри відсуваються вглиб Російської імперії, Олику заселяють переважно бідні євреї. У 1838 р. завалилися будинки колегії та семінарії, а у 1870 р. згоріла ратуша з безцінним міським архівом.
Під час Першої світової війни південніше дороги на Олику австрійцями були збудовані оборонні споруди. На початку Брусиловського прориву 22 травня (4 червня) 1916 р. Олика була атакована російськими військами. Команди розвідників 5-го і 6-го стрілецьких полків проникли південніше дороги на Олику і Покащів в австрійські окопи першої лінії на широкому фронті, але при підході до другої лінії — були зустрінуті контратакою і відійшли.
1 січня 1934 р. орні землі сіл Горянівка, Залісоче і Завороття вилучені з території міської ґміни Олика і включені до сільської ґміни Олика Луцького повіту.
Януш Францішек Радзивілл — останній ординат міста та захисник інтересів міщан у польському сенаті — був заарештований в 1939 р., після Другої світової війни повернувся з таборів до рідної Польщі. У часи нацистсько-радянської війни існувало Олицьке гетто.
За радянських часів Олика перетворилася на занедбане провінційне містечко.
18-19 квітня 2006 року відбулася Всеукраїнська науково-практична історико-краєзнавча конференція «Минуле і сучасне Волині та Полісся. Олика і Радзивліли в історії Волині та України».
