Pillnitz wurde 1335 erstmalig erwähnt . Der Name geht auf den Grundherrn zurück. Jedoch gibt es hier schon bronzezeitliche Siedlungsspuren.
Früher gab es hier noch mehrere Elbinseln.
Landwirtschaft wurde hier auf vielen kleinen Höfen und einem Gut betrieben. Ab 1403 entwickelte sich der Weinbau.
August der Starke veranlasste den Ausbau des Herrensitzes zu einem Sommersitz mit Park. Für die Bevölkerung wurde ab 1849 eine Fähre nach Kleinzschachwitz eingerichtet. Die Nebengebäude entwickelten sich zum Ausbildungszentrum für Obst – und Gartenbau, welche heute von der HTW genutzt werden.
Im 19. Jahrhundert entwickelte sich Pillnitz zu einem Ausflugsziel. Seit 1840 halten hier Dampfschiffe und ab 1913 gab es hier eine Tramverbindung.
1924 fielen Schloss und Park an den Staat.
1950 wurde Pillnitz nach Dresden eingemeindet.