L'Ampolla es hija de la bella Mediterrànea y del vigoroso río Ebro. Los dedos del río y los del mar, jugando con la arena y las olas, fueron modelando una gran basa hasta llegar darle forma de botella (en catalán, ampolla). Con este nombre (ampolla) se dio a conocer la pequeña población marinera que ha ido creciendo cerca de la antigua desembocadura del río.

Los orígenes de la villa se remontan a la época ibérica. Los historiadores sitúan L'Ampolla en la ciudad helénica de Lebedontia, habitada por la tribu íbera de los edentants o erdets. Se han encontrado vestigios de la época romana y prerromana que confirman la antigüedad de las raíces de la villa, como monedas, ánforas y antefijas (elementos de arcilla en forma de mujer).

La historia de L'Ampolla está estrechamente vinculada a la pesca y al tránsito marítimo. De hecho, a mediados del siglo XVI el Papa Adrián embarco en L'Ampolla para dirigirse a Roma. En el último tercio del siglo XIX, el progreso empezó a vertebrar el litoral español y acercó L'Ampolla a las grandes ciudades catalanas. El 1867 se construyó la estación de ferrocarril de L'Ampolla, y el primer tren circuló el 8 de mayo del mismo año.

En los orígenes, L'Ampolla era un antiguo hostal del camino real de Tarragona a Valencia. Según documentos antiguos, en el siglo XVI ya había familias de pescadores que habitaban este lugar. A finales del siglo XIX, las playas del pueblo empezaron a ser muy apreciadas para tomar baños de mar; tanto, que hubo un tren especial para los bañistas, que unía Tortosa con L'Ampolla.

Los grandes acontecimientos de la historia también incidieron en la historia de la villa. El año 1917, en el contexto de la Primera Guerra Mundial, el barco Maxsherda fue hundido por un submarino alemán. Como muestra de agradecimiento del apoyo prestado a los náufragos, el gobierno francés regaló al pueblo una estatua de bronce.

Sin embargo, durante el siglo XX, el principal episodio histórico de L'Ampolla fue la lucha por la segregación. El 16 de enero de 1937, el Diari Oficial de la Generalitat de Catalunya publicó un decreto que disponía la segregación de la barriada de L'Ampolla del término del Perelló, con el fin de que L'Ampolla se constituyera como municipio independiente. El año 1938, la aprobación del Decreto de Burgos derogó toda actividad del gobierno republicano y se paralizó el Decreto por el cual se disponía la segregación de L'Ampolla.

Después del período franquista se dio un nuevo impulso a la voluntad segregacionista de la villa de L'Ampolla. El 1976 se formó la Junta de Segregació, que, el año 1980, consiguió iniciar el proceso de segregación por vía judicial. De todos modos, no fue hasta el 15 de noviembre de 1989 cuando el Tribunal Supremo se manifestó a favor de la creación del nuevo término municipal de L'Ampolla. Tres meses más tarde, el 28 de febrero de 1990, con una nueva sentencia del Tribunal Supremo, finalizó el proceso de autogestión del pueblo de L'Ampolla como municipio de Cataluña, constituyéndose el ayuntamiento el día 5 de mayo de 1990.