Teren, na którym znajduje się dzisiejsze Soczi, od VI do XV w. należał do królówAbchazji (od XI w. wraz z Abchazją do zjednoczonego Królestwa Gruzji). W czasach nowożytnych zamieszkiwali tu m.in.Abchazowie iAdygejczycy. Od XV wieku pod kontrolą lokalnych klanów, będących pod formalnym zwierzchnictwemImperium Osmańskiego. W 1829 w wynikuwojny rosyjsko-tureckiej przypadłRosji.
Miasto zostało założone w 1838 jako Fort Aleksandria. W 1839 zostało przemianowane na Twierdzę Nawagińską, a od 1864 nazywało się Placówka Dachowska. Nazwa Soczi pojawiła się w 1896 (od nazwy rzeki, nad którą było położone). Na początku XX w. Soczi zaczęło się przekształcać w kurort. W 1917 uzyskało prawa miejskie.
W obliczu upadku caratu w Rosji wybuchł konflikt o przynależność Soczi pomiędzybiałymi,bolszewikami oraz odzyskującą niepodległośćGruzją. 6 lipca 1918 kontrolę nad Soczi objęła Gruzja, a we wrześniu, po deklaracji lokalnych władz, formalnie włączyła miasto do państwa. Gruzini wycofali się z Soczi w lutym 1919 po ofensywie białych. Po zdobyciu miasta biali zmuszali lokalną ludność do przyłączania się doArmii Ochotniczej. W kwietniu 1920 kontrolę nad Soczi i okolicami przejęli bolszewicy. Miasto przynależało od tej pory doRFSRR, a od 1922 doZSRR. Od 1937 wchodzi administracyjnie w skład Kraju Krasnodarskiego.
Soczi organizowało w 2014 dwudzieste drugie Zimowe Igrzyska Olimpijskie. W mieście odbywały się zawody w dyscyplinach „lodowych”, powstały tam też najważniejsze obiekty związane z igrzyskami, między innymistadion olimpijski, obiekty treningowe oraz centrum prasowe i telewizyjne. Druga część imprezy sportowej odbywała się w oddalonej o godzinę drogi od SocziKrasnej Polanie – tam olimpijczycy rywalizowali w dyscyplinach „śniegowych”.
3 maja 2006 –katastrofaAirbusa A320, należącego do armeńskich liniiArmavia na Morzu Czarnym, 6 km od miasta. W Katastrofie zginęło 113 osób – wszyscy na pokładzie.