Attualmente il comune di Cecina è popolato da 28.018 abitanti.

Il territorio dove sorge oggi Cecina, conosciuta probabilmente anche in epoca etrusca, è stato abitato in età romana, quando un alto personaggio imperiale, forse il console Albino Cecina, discendente di un'antichissima famiglia di origine etrusca, ordinò la costruzione di una villa, i cui resti sono tutt'oggi visitabili in località San Vincenzino.

Il territorio che circonda Cecina conobbe una lunga fase di declino, iniziato con la decadenza della civiltà etrusca ed accentuatosi durante la dominazione romana.

L'abitato di Cecina sorse ufficialmente nel 1852, anche se dei vecchi edifici non si hanno oggi più tracce, in quanto l'abitato fu quasi completamente raso al suolo durante la seconda guerra mondiale. Della storia più antica di Cecina si trovano testimonianze presso la Villa della Cinquantina, edificata nel 1768 in pieno ambiente malarico allo scopo di ospitare i braccianti stagionali durante il periodo della mietitura. Altra testimonianza storica è Villa Ginori, sorta lungo la costa nel 1740 alla foce del fiume Cecina per volere di Carlo Ginori e su progetto di Giovanni del Fantasia. Attorno a questa dimora, nel corso del XX secolo, si è sviluppata la frazione di Cecina Mare, collegata al centro urbano della città da un grande viale alberato.

Le bonifiche intraprese sotto i Lorena portarono alla formazione di ampie distese di pinete a nord e a sud di Cecina, formate da pini domestici impiantati tra il Settecento e l'Ottocento arricchite dalla presenza di piante di ginepro, leccio, pini d'aleppo e pini marittimi.

Già facente parte della provincia di Pisa, nel 1925, per interessamento personale del gerarca fascista Costanzo Ciano, livornese di nascita e desideroso di ampliare i confini della piccola provincia di Livorno, Cecina e molte altre località limitrofe della costa, da Rosignano Marittimo alla città di Piombino, passarono dall'amministrazione pisana a quella della provincia di Livorno.

Cecina ha una grande tradizione turistica. A partire dagli anni sessanta del Novecento, con la grande crescita demografica, la città ha iniziato ad attrarre turisti italiani e stranieri. Inoltre Cecina è il naturale sbocco al mare di Volterra e Siena. La città in estate triplica i suoi abitanti accogliendo infatti oltre ai turisti che popolano gli alberghi e i campeggi, il popolo dei vacanzieri che hanno a Cecina la propria seconda casa.

Marina di Cecina, la frazione marittima di Cecina, è una meta turistica apprezzata dalle famiglie, sia per la sicurezza del suo mare, per le pinete che garantiscono serenità e svago per i più piccoli, sia per la tranquillità che la zona garantisce anche in piena estate. Le spiagge di Cecina Mare dal 2006 ricevono ogni anno il prestigioso riconoscimento della Bandiera Blu. Inoltre, presso la frazione sorge il parco acquatico "Acqua Village".

Le pinete che occupano complessivamente una superficie di 400 ettari allungandosi lungo la costa per più di 15 chilometri , costituiscono la Riserva Naturale Biogenetica dei Tomboli di Cecina.