Ceylanpınar, ülkemizin tarihte "Yukarı Mezopotamya" diye bilinen Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nde kurulmuştur. İlçenin kurulduğu bölgede insan yaşamı M. Ö. 5000 yıllarına kadar dayanmaktadır. Bölge sırasıyla, Asurlular, Hititler, Bizans İmparatorluğu, Abbasiler, Selçuklu Devleti ve Osmanlı İmparatorluğunun sınırları içerisinde kalmıştır. Ancak bu medeniyetler döneminde Ceylanpınar’da bugün tarım İşletmesi arazileri olarak kullanılan yerler ile Kepez Tepesi'nde yerleşim yerlerinin bulunduğu bilinmektedir. Osmanlı İmparatorluğu döneminde bölgenin mülki yönden bağlı olduğu idari birim Suriye sınırları içerisinde kalan Rasal' ayn ilçesidir. Osmanlı döneminde uygulanan toprak sisteminde bugünkü Ceylanpınar ile Resulayn İlçesi bir "HAS" arazisi oluşturmaktaydı. Bu "HAS" ın son sahibi İbrahim Paşa' dır.
Osmanlı İmparatorluğu' nun parçalanmasından ve en son Anadolu topraklarının çeşitli devletlerce işgal edilmesinden sonra Atatürk' ün önderliğinde kazanılan Kurtuluş Savaşı sonucunda Şanlıurfa ili ve beraberinde Ceylanpınar toprakları da işgalden kurtarılmıştır. 1921 tarihli Ankara Anlaşması ile Türkiye ve Suriye arasındaki sınır, Çobanbey istasyonundan Nusaybin'e kadar demiryolu olarak belirlenmiş, Resulayn Suriye topraklarında kalmıştır.
Ceylanpınar'ın bir yerleşim yeri olarak ortaya çıkmasının başlangıcı, demiryolu üzerindeki istasyon ve buradaki işçilerin yapmış olduğu evlerdir. 1937 yılında, yerleşim yeri nahiye statüsüne kavuşturulmuş ve Viranşehir ilçesine bağlanmıştır.
Ceylanpınar'ın gelişimi, 3130 sayılı Kanunla Zirai Kombinalar Şanlıurfa Grup Amirliği adıyla 1943 yılında kurulan ve daha sonra 1950 yılında yürürlüğe giren 5433 Sayılı Kanunla Devlet Üretme Çiftliği adını alan, nihayet 14.12.1984 tarih ve 18605 Sayılı Resmi Gazete’de ana statüsü yayınlanarak faaliyete geçen Tarım İşletmeleri Genel Müdürlüğüne bağlı 37 işletmeden biri olan şimdiki Tarım İşletmesi Müdürlüğü ile olmuştur. Bir yandan işçi istihdamı, diğer yandan tarıma elverişli geniş araziler nüfusun hızla artmasına neden olmuştur. Mülkiyetin İbrahim Paşa' dan tümüyle Devlete geçmiş olduğu bu yörede, gecekondulaşma suretiyle şehir ve köyler oluşturulmuştur.
1937 yılında Ceylanpınar nahiye statüsüne kavuşmuş ve 1960 yılında Belediye kurulmuştur. İl merkezine 141 kilometre uzaklıkta olan Ceylanpınar, 14.01.1982 tarihinde çıkartılan 2585 Sayılı Kanun'la bağlı bulunduğu Viranşehir'den ayrılarak ilçe haline gelmiştir.