As primeiras noticias que temos sobre Talamone falan dun antigo núcleo etrusco, Tlamu, que se erguía preto do outeiro de Talamonaccio. Desta época remóntase o templo de Talamonaccio (século IV a.C.), do que hoxe quedan os restos dos cimentos e o espléndido Frontón Talamone que representa o mito dos "Sete con Tebas" (de Esquilo 467 a.C.).No 225 a.C. en Talamone, precisamente na localidade de Poggio Ospedaletto, deuse a batalla entre os romanos e os galos. Os galos estaban formados por unha alianza entre diversas poboacións, estaban encabezados polos reis Concolitano e Aneroesto, e tiñan como obxectivo unirse ás tropas cartaxinesas para marchar sobre Roma. Non obstante, os dous exércitos non se atoparon porque os romanos, comandados por Cayo Atilio Regolo e Lucio Emilio Papo, aniquilaron aos galos na batalla de Talamone onde tamén perderon a vida o rei Aneroesto e o cónsul Caio Atilio Regolo. Máis tarde lémbrase a Talamone en referencia á axuda que prestou a Marius, que regresaba do seu exilio africano para organizar un exército e marchar contra Silla. Axuda que Talamone pagou cara, xa que o intento de Mario fracasou, as tropas de Silla volveron a súa ferocidade contra os que axudaran ao seu rival, e Talamone cos seus habitantes foi completamente destruída no 82 a.C.Durante moitos anos posteriores de Talamone non hai rastro nas fontes históricas. Temos que agardar ata arredor do ano 1000, cando o seu porto foi comprado pola abadía de San Salvatore, e posteriormente pasou ao control dos Aldobrandeschi de Santa Fiora. Neste período construíuse a fortaleza para defender o porto. En 1303 os Aldobrandeschi concederon á república de Siena unha serie de dereitos sobre o porto, a cambio da ampliación da Rocca. De 1356 a 1364 Talamone viviu un momento efémero de prosperidade, de feito converteuse no porto comercial de Florencia e en base a un tratado entre Siena e Florencia, a República comprometeuse a poñer o porto a disposición dos comerciantes florentinos, e a coidar o mantemento da estrada que por Paganico levaba a Siena e Florencia, procurando que no camiño houbese hoteis e intercambios de cabalos. Posteriormente, co achegamento entre Florencia e Pisa, Talamone perdeu a súa importancia.O 3 de xuño de 1367 o Papa Urbano V (200o Papa da Igrexa Católica) fixo escala cos seus barcos (23 galeras) en Talamone, durante a viaxe de regreso a Roma despois do período en Aviñón. A sede papal volveu a Roma despois de 58 anos aínda que non fose a volta definitiva, xa que en 1370 novas revoltas obrigaron ao Papa a regresar a Aviñón. A catividade de Aviñón rematou definitivamente só en 1377.Entre 1410 e 1414 Talamone pasou a ser dominio do rei de Nápoles Ladislao di Durazzo, en 1526 foi conquistada por Andrea Doria.Na historia de Talamone non podemos deixar de mencionar ao almirante Bartolomeo Peretti (1504-1544). Viviu no período no que o mar Tirreno estaba infestado de piratas berberesos, tivo un papel protagonista na defensa de Talamone e de todo o cristianismo, chegando mesmo a perseguir e derrotar aos mouros nas súas fortalezas máis temidas. Era tan odiado polos seus inimigos corsarios que despois da súa morte, durante a enésima incursión en Talamone, os homes de Khair ad-din Barbarroxa buscaron a súa tumba e indignaron os restos mortais do seu corpo.En 1548 Pietro Cataneo recibiu o encargo da República de Siena de restaurar as fortificacións de Talamone para resistir as incursións dos piratas, pero en 1557 o territorio foi cedido por España a Cosme I dei Medici, e Talamone pasou a formar parte do estado dos Presidi. En 1802 pasou ao reino constituínte de Etruria. En 1815, co tratado de Viena, pasou a formar parte do Gran Ducado de Toscana. E en 1860 foi anexionada ao Reino de Italia. Tamén en 1860 Garibaldi parou en Talamone durante a expedición dos mil para abastecerse de auga e armas.
