Павлово впервые упомянуто в 1565 году как дворцовое село. В конце XVI — начале XVII веков существовал Павловский острог — деревоземляная крепость, под защитой которой здесь селились кузнецы, жестянщики, медники, бочары, горшечники. Очень быстро село стало известно своим металлообрабатывающим промыслом, тем более что недалеко в Выксе было налажено производство металла.
Уже в XVII веке в Павлове производили холодное и огнестрельное оружие, замки, ножи, вилки. Со времени Крымской войны начали выпускать медико-хирургического инструмент. В XIX – начале XX века Павлово – центр Павловского кустарного металлообрабатывающего района, в который входило 200 сёл и деревень Нижегородской и Владимирской губерний. Советская власть установлена в конце октября 1917 года. С 1919- уездный город. В 1927 году открыто железнодорожное движение. В годы войны действовал эвакогоспиталь, вся промышленность работала на военные нужды. После войны были открыты новые заводы. Например, Павловский автобусный завод выпускает автобусы ПАЗ с 1952 года, о чем напоминает памятник автобусу ПАЗ-651 у проходной завода.
В Павлово есть что посмотреть и туристу. В первую очередь интересен Павловский исторический музей в уникальном памятнике архитектуры — в бывшей усадьбе купца II гильдии В.И. Гомулина, возведённой в 1885 году. Вознесенский собор и Воскресенская церковь построены в XVIII веке. Архитектура Павлово сохранила множество дореволюционных зданий. Из парка Дальняя круча открываются великолепные виды на излучину Оки.