Rehovot fut fondée sur le site de Khirbat Deiran, où les archéologues ont découvert des vestiges des périodes hellène, romaine et byzantine de la région. L'implantation fut créée par des Juifs polonais désireux de créer un lieu indépendant du baron Edmond James de Rothschild. Les terres furent achetées par une association de Varsovie.
Après quelques heurts avec les populations arabes et des Bédouins, la paix put s'installer entre les divers groupes peuplant la région de Rehovot. À leur arrivée, en 1890, il n'y avait rien. Les colons plantèrent des vignes, des amandiers et des citronniers, avec succès. Par contre, l'agriculture donna des résultats mitigés à ses débuts. En 1932, la station de recherche agricole implantée à Rehovot devint le département d'agriculture de l'université de Jérusalem.
Aujourd'hui, Rehovot est peuplé d'environ 115.000 habitants. Connue en tant que ville de la culture et des sciences (l'institut des sciences Weizmann, la faculté d'agronomie) ainsi que la capitale du citron d'Israël, Rehovot dispose d'une situation idéale, entre Tel-Aviv et Jérusalem.