La presencia judía en Besançon parece remontarse al siglo I; al menos, así lo atestiguan los documentos oficiales de la época.
El barrio judío se encontraba históricamente alrededor del meandro del Doubs. La calle Judía estaba situada en la actual calle Richebourg . Por su parte, el cementerio judío se encontraba frente a la Porte de Charmont. Los judíos de Besançon fueron expulsados en el siglo XV. Se les permitió volver de forma muy limitada.
Tras la emancipación de los judíos por la Revolución Francesa, la comunidad judía de Besançon volvió a establecerse allí. En 1807 la integraban unas veinte familias.
La sinagoga actual, de estilo morisco según el arquitecto Pierre Marnotte, fue inaugurada en 1869. Sustituye a otra sinagoga construida en la calle de la Madeleine, en el barrio de Battant, en 1831, que se había quedado pequeña para acoger a los fieles.
La llegada de judíos de Alsacia-Lorena tras la guerra de 1870 supuso un crecimiento de la comunidad. En 1897, el Consistorio censó a 763 judíos de Besançon. Veinte soldados judíos de Besançon murieron con las armas en la mano durante la Primera Guerra Mundial, como recuerda un monumento situado a la entrada del cementerio judío de la ciudad.
Si bien a principios del siglo XX vivían en la ciudad 170 familias judías de Besançon —gracias, sobre todo, a la llegada de refugiados de las revoluciones rusas y al auge del antisemitismo en Alemania—, el Holocausto se cobró numerosas víctimas en Besançon.
La comunidad recuperó su vigor con la llegada de judíos del norte de África en la década de 1960. El Centro Jérôme Cahen (que lleva el nombre del antiguo rabino de la ciudad) se inauguró en la década de 1970 y organiza numerosos eventos relacionados con la cultura judía.