В 1942 году посёлок Талица получил права города районного подчинения.
Талица была основана в 1732 году как посёлок при винокуренном заводе. Век спустя, в середине XIX века Талицкий завод был продан Альфонсо Фомичу Поклевскому-Козелл, крупному предпринимателю, виноторговцу, горно- и золотопромышленнику, одному из основателей асбестовой промышленности на Урале и первого пароходства на реках Западной Сибири. Поклевский-Козелл построил в Талице ряд новых предприятий: пивоваренный, винокуренно-дрожжеваренный и ректификационный заводы. Кроме того, в посёлке работали небольшая ремонтная мастерская и водяная мельница. А в нескольких километрах от Талицы была открыта железнодорожная станция Поклевское, названная в честь её основателя — Поклевского-Козелл.
Во время Великой Отечественной войны в Талице на базе спиртового комбината был воздвигнут ацетоно-бутаноловый завод.
Сегодня население Талицы — около 16 тысяч человек. Здесь действует биохимический завод, объединение «Талицлес», «Талицполимеры», есть свой хлебокомбинат, птицеводческая фабрика и фабрика валяной обуви.
Самый знаменитый уроженец города — Сергей Никольский, выдающийся советский и российский математик, проживший 107 лет (1905–2012).
Не был уроженцем Талицы, но долго в ней жил Герой Советского Союза Николай Кузнецов. Именно в этом городе во время учёбы в местном лесном техникуме он начал самостоятельно изучать немецкий язык. Сегодня в Талице есть памятник и музей легендарного разведчика.