Cinigiano si è sviluppato intorno ad un castello medievale nel XII secolo. Il territorio dell'attuale comune era posto sotto l'autorità dei discendenti di Bernardino di Cinigiano, vassalli dei potenti conti Aldobrandeschi del ramo di Santa Fiora. Nel 1254, il casato cedette l'accomandigia del castello e dei domini terrieri al Comune di Siena. Tuttavia i signori di Cinigiano continuarono ad esercitare un potere assoluto nei confronti delle popolazioni locali, mentre la loro fedeltà a Siena sembra fosse incerta e nel 1278 i Senesi misero al bando l'ultimo di essi, con l'accusa pretestuosa di aver assalito un dignitario ecclesiastico in viaggio verso Viterbo.

Nel Trecento si impadronirono del castello i conti Guidi di Poppi e di Battifolle, da cui Siena riacquistò il possesso del territorio nel 1389, versando una cospicua somma all'allora signore, Francesco di Ugone di Battifolle. Il conte continuò tuttavia ad esercitare il proprio potere, nonostante gli accordi presi, fino a quando nel 1404 non fu scacciato da una rivolta popolare.

A metà del XVI secolo Cinigiano passò insieme a Siena al Granducato di Toscana e nel 1766 Pietro Leopoldo di Lorena trasferì il comune dalla provincia di Siena a quella di Grosseto, nel 1766, alla quale resterà anche dopo l'annessione al Regno d'Italia, avvenuta nel 1859.