Die Geschichte Burgheims beginnt mit der Ankunft der Kelten vor etwa 3000 Jahren, die zahlreiche Hügelgräber in der Umgebung hinterließen.
Mitte des 1. Jh. n. Chr. siedelten sich die Römer an. Das Kastell Parrodunum, das zu dieser Zeit größte Römerdorf im Umkreis, entsteht. Das Ende dieser Festung nahte mit der Völkerwanderung (Mitte 5. Jh.), als sich die Römer über die Alpen nach Süden zurückzogen und Burgheim vorübergehend herrenlos zurückließen.
Erst ca. 700 n.Chr. ergriffen die Bajuwaren Besitz von der Umgebung. 1093 wurde der Ort erstmals urkundlich erwähnt, 1100 siedelten sich die Grafen von Lechsgemünd an und erbauten eine Burg auf dem Kirchenhügel. Am selben Ort entstand im 13. Jh. die Pfarrkirche St. Cosmas und Damian, heute Wahrzeichen Burgheims. Als Markt wurde Burgheim erstmals 1336 urkundlich bezeichnet.
1347 wurde Burgheim in die Grafschaft von Graisbach eingegliedert, 1395 jedoch an die Herzöge von Ingolstadt weitergegeben. Von 1447 an war Burgheim Besitz der Herzöge von Landshut, bis der Ort infolge des Kölner Spruchs an die "Junge Pfalz Neuburg" fiel (1505). 1542 wurde Burgheim unter Herzog Ottheinrich protestantisch.
1585 stürzte der Turm der Kirche ein, die 1633 von den Schweden vollständig niedergebrannt wurde. Beide Male konnte das Bauwerk jedoch wieder aufgebaut werden und erfuhr 1739 durch die Errichtung des Hochaltars seine Vollendung. 1750 entstand ein Rathaus; 1780 eine Schule.
Im Zweiten Weltkrieg wurde die Gemeinde zur Hälfte zerstört und am 27. April 1945 von den Amerikanern besetzt. Doch schließlich begann für Burgheim 1950 der industrielle Aufstieg. Zwischen 1972 und 1976 wurden im Zuge der Gebietsreform Ortlfing mit Biding, Dezenacker, Illdorf mit Längloh, Wengen mit Eschling, Moos, Straß, Leidling und Kunding in den Markt Burgheim eingemeindet. 1976 entstand eine vollbiologische Kläranlage, 1977 ein neuer Kindergarten und 1983 ein Feuerwehrgerätehaus.
Burgheim kann auf eine lange und ereignisreiche Vergangenheit und auch in eine sichere Zukunft blicken.