Abitato sin dall'epoca dei piceni, come testimoniano i vari ritrovamenti nei pressi di via Bora, verrà annesso allo stato romano nel III secolo a.C. e godrà di una discreta importanza strategica come punto di passaggio tra Ascoli e Fermo.
La zona dove sorge l'attuale incasato nell'assetto geografico romano, prese il nome di "Castellum Martis", ma più probabilmente il suo nome deriverebbe dalla famiglia romana dei Cossinii, che da Tivoli si sarebbero insediati su queste terre, ipotesi confermata anche da un cippo funerario dedicato a Fortunata Cossinia.
Con la caduta dell'impero entrerà a far parte dei domini longobardi del ducato di Spoleto, sotto la giurisdizione del gastaldato di Fermo, per venire poi ceduda, nel 1039, ai monaci farfensi.
La prosperità del periodo legato ai monaci di Farfa fece sì che nel XIII secolo, il monaco Enrico da Cossignano scalò i vertici dell'organizzazione farfense diventandone abate; contemporaneamente il castello si schierava a favore del papato nella lotta per le investiture finendo per scontrarsi con i ghibellini di Ripatransone.
L'imperatore Federico II concesse ai ripani il possesso di altri castelli che, come Cossignano, si erano schierati col pontefice per poi tornare autonomo subito dopo la pace; la fedeltà al papato durante le guerre tra guelfi e ghibellini fece sì che nel 1303 papa Bonifacio VIII concedesse l'autonomia al castello, evento che la comunità commemorò fondendo una campana tuttora conservata.
Nel 1317 si deciderà di entrare a far parte dello stato ascolano e nel 1335 venne conquistata da Mercenario da Monteverde che la possiederà fino al 1346, quando venne ripresa da Ascoli, per poi cadere, nel 1370, nelle mani di Boffo da Massa.
Sotto il dominio di Boffo il castello venne assoggettato allo stato fermano nonostante anche il duca d'Atri, Antonio Acquaviva, si fosse mosso per scacciarlo. Nel 1387 il Da Massa venne assassinato e Cossignano rimase sotto la sfera di influenza Fermana.
Una tentata rivolta al dominio fermano fece sì che per punizione subì un pesante assedio che sfociò nelle devastazioni del circondario, demolendo anche il borgo ed il convento di San Francesco. A causa di questi fatti, nel 1396 venne scelto dal governatore della Marca come residenza, e nel 1411 venne ceduto in feudo alla nobile famiglia dei Migliorati da papa Giovanni XXII. Più tardi vide anche l'assedio degli Sforza (1433 e 1443).
Nel 1584 vennero redatti i propri statuti di cui sopravvivono ancora delle copie e, in occasione dell'Unità d'Italia, andrà a comporre la provincia di Ascoli.
Arroccato sopra un colle, tra le valli dei torrenti Tesino e Menocchia, mantiene la sua struttura medievale con la cinta muraria ed una porta che immette ancora nelle strette vie interne. La piccola piazza centrale è assai particolare e vi si affacciano gli edifici più importanti del borgo. Molto suggestivi sono gli scorci che si aprono lungo le vie del paese dove si intervallano i ricchi portali dei palazzi nobiliari e le case dei popolani.
Ogni tanto una balconata mostra le splendide panoramiche sui territori circostanti.