Als „Paumolsprunne“ wurde der Ort im Salbuch des Klosters Engelthal von 1312 erstmals erwähnt. 1349 fiel er mit der Burg Lichtenstein, oberhalb des Ortes gelegen, durch Heirat an den böhmischen König und späteren Kaiser Karl IV. Durch einen Gebietstausch Karls mit seinem Schwiegersohn kam Pommelsbrunn 1373 mit weiten Teilen der Oberen Pfalz an den Markgrafen Otto und wurde bayerisch. Im Ersten Markgrafenkrieg (1449-1450) wurde Pommelsbrunn niedergebrannt. 1504 eroberten die Nürnberger im Landshuter Erbfolgekrieg ausgedehnte pfälzische Gebiete; der Ort wurde erneut niedergebrannt und fiel an die Reichsstadt Nürnberg. Die Grundherren waren Nürnberger Patrizierfamilien. Im Dreißigjährigen Krieg zog der schwedische König Gustav Adolf mit seinen Truppen durch das Gemeindegebiet. Jahrhundertelang bestand das Dorf Pommelsbrunn nur aus 39 Anwesen. Nach den Napoleonischen Kriegen, der Auflösung des Heiligen Römisches Reiches und der Zerschlagung der Reichsstände kam Pommelsbrunn 1806 zum Königreich Bayern.