אסן נוסדה בשנת 850 וקיבלה זכויות עיר בשנת 1244. שם העיר הוא שיבוש של "מזרח" (Öst בגרמנית, East באנגלית), שכן היא שוכנת מזרחית ליישובים קדומים יותר בחבל הרוהר. השם הלטיני הקדום של העיר הוא אסינדיה (Assindia). החל מסוף המאה ה-16 הפכה אסן למרכז תעשייתי חשוב, במיוחד בתחום המתכת וייצור כלי הנשק. ב-1892 הוקם בעיר אחד מבתי התיאטרון הראשונים בחבל הרוהר, תיאטרון גרילו, הקרוי על שמו של התעשיין פרידריך גרילו (Friedrich Grillo), אשר מימן את הקמתו.

באסן התפתחה במאה ה-20 תעשיית פחם ענפה. המכרה הראשי של העיר היה למשך זמן מה מכרה הפחם הגדול בעולם. המכרה נסגר ב-1986 ומפעל עיבוד הפחם הצמוד לו נסגר ב-1993. כיום פתוחים שני האתרים לציבור והם משמשים עדות חיה ונדירה לתעשיית הפחם שירדה מגדולתה. המתחם הוכרז כאתר מורשת עולמית של אונסק"ו. ראש עיריית אסן בין השנים 1946 ו-1949 היה ד"ר גוסטב היינמן, אשר כיהן כנשיא גרמניה בין 1969 ו-1974.