Kamakura-kaudella Ōmachiin syntyi kyläasutus Nishina-klaanin residenssin ympärille. Myöhemmin Edo-kaudella se kehittyi markkinapaikkana ja yhtenä Chikuni-kaidō-tiereitin postiasemista. 1930-luvulla sinne sijoittui vesivoimaa hyödyntävää alumiinin tuotantoa ja tekstiiliteollisuutta. Kaupunkioikeudet Ōmachille myönnettiin vuonna 1954, kun Ōmachin maaseutukaupunkiin liitettiin kolme muuta kuntaa. Sittemmin kaupungin teollisuus on taantunut ja merkittävimmäksi elinkeinoksi on noussut turismi. Ōmachi on tukikohta ympäröiville vuoristoalueille suuntautuvalle kiipeilylle. Kaupungissa toimii useita laskettelukeskuksia sekä Ōmachin, Kuzun ja Yutaman kuumat lähteet (onsen). Kaupunki laajeni huomattavasti vuonna 2006, kun siihen yhdistettiin Miasan ja Yasakan kyläkunnat.[4][5]