20 فروردین سال 1360 شهر تاریخی قصر شیرین به دست دلاوران ایرانی آزاد شد. قصر شیرین نخستین شهر از ایران بود که در مهرماه 1359 از سوی ارتش بعث عراق اشغال شد. ارتش عراق دست به تخریب این شهر زد به‌طوری که تمامی ساختمان‌های شهر در مدت کوتاهی ویران شد و تنها یک ساختمان باقی ماند که به‌عنوان مقر نیرو‌های بعثی مورد استفاده قرار می‌گرفت. آثار تاریخی شهر نیز همگی تخریب شدند.
در مورد پیشینه تاریخی و خاستگاه قصرشیرین مطالب فراوانی گفته شده، از جمله آنکه نام نخستین قصرشیرین، دستگرد بوده که یونانی‌ها آن را آرت میتا گفته‌اند. «آرت» در زبان لاتینی به معنی معماری است. در این هر دو نام یگانگی الفاظ میتان و ماد مشهود است. جغرافیدانان معتقدند که در دوره هخامنشی نیز این محل دارای بخش‌های آبادانی بوده که به نام‌های کاله یا اکرای پل «سرپل ذهاب» و کادینا «کرند» و باغشتانا و سرخک نوشیروان خوانده می‌شدند. ابن‌رشد در قرن سوم درباره آن نوشته است: ایوانی بزرگ و با شکوه از گچ و آجر دارد. به گرد ایوان حجره‌هایی ساخته‌اند و حجره‌ها به یکدیگر راه دارند و در حجره‌ها به آن ایوان باز می‌شود.
جلوی ایوان صفحه‌ای است از سنگ مرمر، داستان فرهاد دلداده شیرین و پهلباد نوازنده و شبدیز اسب معروف خسروپرویز در بسیاری نقاط آن حول و حوش به‌صورت افسانه‌ای درآمده است. بر قصرشیرین جبال بزرگی مشرف است که در سر حد ایران واقع است.
این شهر در طول تاریخ فراز و نشیب‌های زیادی را پشت‌سر گذاشته است، ولی به علت موقعیت خاص خود دوباره از نو ساخته شده است به‌طوری که پس از حمله اعراب به ایران قصر‌های خسروپرویز به کلی ویران شد و به مدت 11 قرن قصرشیرین قصبه کوچکی بوده است. قصرشیرین در جنگ بین‌المللی اول مرز سربازان دولتی آلمان و عثمانی از یک طرف و روسیه و انگلستان از طرف دیگر بود. این شهر در دوران قاجاریه محل قشلاق حکام گوران و سنجابی بود که خالصه‌جات را از دولت اجاره می‌کردند.
ژاک دو مورگان باستان‌شناس فرانسوی در سفری که طی سال‌های 1891–1889 به ایران داشت، به پژوهش در منطقه قصرشیرین پرداخت و نتایج آن را در کتابی در سال 1895 منتشر کرد. وی در این کتاب از وجود نفت در منطقه قصر شیرین و ذهاب خبر داد. کار حفاری برای اکتشاف نفت در قصر شیرین از سال 1901 توسط تیم شرکت بریتیش پترولیوم آغاز شد. در تاریخ 14 ژانویه 1904 نفت از دومین چاه که به عمق 756 پا حفر شده بود جوشید و به میزان روزی 600 بشکه در هر 24 ساعت، به همراه مقادیری نمک استخراج شد.
با این حال در ژوئن 1904 هر دو چاه قصر شیرین بسته شد و شرکت مذکور وسایل عملیات اکتشاف و حفاری را به مسجد سلیمان منتقل کرد. در زلزله آبان ماه 1396 قصر شیرین آسیب فراوان دید. به‌طوری که بسیاری از جمعیت آن اکنون در درون کانکس یا چادر زندگی می‌کنند.
