Antiquité et Haut Moyen Âge
Les premières mentions du site sont romaines et parlent d'un oppidum.
Vers l'an 800 sont construits sur le site une chapelle et un hôpital.
Moyen Âge
Le XII siècle voit l'apparition des fortifications. L'endroit est stratégique avec son bac permettant de traverser la Durance et appartenant à l’abbaye. Celui-ci, attesté en 1166, lui fournit d'importants revenus.
En 1270, Alphonse de Poitiers, accorda aux frères hospitaliers du pont de Bonpas sur la Durance confirmation de tous les droits, juridictions, fiefs et banalités qu'ils avaient dans le Comtat Venaissin et son comte de Toulouse. L'acte est intitulé Privilegiam hospitaleriis Boni Passus.
Vers 1278, des moines de l’ordre des Hospitaliers de Saint-Jean de Jérusalem s'y installent.
En 1318, Jean XXII, pape installé à Avignon, prend le monastère et le cède aux chartreux.
En 1372, le cardinal Philippe de Cabassolle y est inhumé.
Au XV siècle, Hugues de Saint-Martial y est prieur commendataire.
Période moderne
Le 18 décembre 1805, le poète et auteur dramatique français Adolphe Dumas naquit à la Chartreuse.
Le 25 avril 1814, alors qu'il était en route vers l'île d'Elbe, Napoléon après avoir quitté Avignon, passa sur le pont de Bonpas. Il fit arrêter son équipage et, prenant sa lunete de campagne, regarda la chartreuse. Il dit alors : « Dans un autre siècle, un caprice du destin m'aurait peut-être jeté dans ce cloître ; là encore, je me serais fait une place. Le catholicisme remuait alors le monde ; toutes ces congrégations de moines étaient autant de régiments, on pouvait en devenir le chef ».
Période contemporaine
À la fin du XX siècle, Jean-Claude Boisset, se porte acquéreur, la rénove et l'ouvre au public.
