Pilsēta sāka veidoties 1938. gadā pēc Brocēnu cementa un šīfera kombināta uzbūvēšanas. Pilsētciemata statuss kopš 1950. gada,[4] pilsētas tiesības no 1992. gada.
1920. gados profesors Eižens Rozenšteins, izpētījis bagātīgās kaļķakmens iegulas Cieceres ezera krastā, pierādīja to noderīgumu ražošanai. 1928. gadā dibinātā Rīgas cementa fabrikas H. H. Šmita akciju sabiedrība[5] (A/S Ch. Schmit) šeit ieguva izejvielas. 1936. gadā Šmita firma uzsāka cementa fabrikas būvi Brocēnos. Būvprojektu izstrādāja Eduarda Veisa projektu birojs Rīgā sadarbībā ar dāņu firmu F. L. Smith. Būvdarbus vadīja inženieris Nikolajs Zoldners. Starp fabriku un izejvielu ieguves vietām tika izbūvēts dzelzceļš. Tolaik fabrika bija viena no modernākajām pasaulē. 1939./1940. gadā Brocēnos pēc arhitekta M. Luča projekta tika uzcelta vēl viena ražotne — šīfera fabrika.
Pēc Latvijas okupācijas fabrikas tika nacionalizētas un apvienotas Brocēnu cementa un šīfera kombinātā, kurā ietilpa arī Brocēnu kaļķu rūpnīca un ķieģeļu rūpnīca "Saldus". Tagadējā šīfera ceha vietā Otrā pasaules kara laikā atradusies koncentrācijas nometne.
2005. gadā uzņēmumu un to pārvaldošo RMC grupu iegādājās Meksikas cementa ražošanas koncerns Cemex, un 2010. gadā rūpnīca tika modernizēta. 2019. gadā kombinātu no Cemex, tāpat kā visus koncerna īpašumus Baltijas un Ziemeļvalstīs, nopirka Vācijas uzņēmums Schwenk Zement(de).[6]
Galvenie pilsētas autoceļi ir A9 (Rīga—Liepāja) un P109 (Kandava—Saldus), vietējie autoceļi ir V1152 (Bērzi—Brocēnu stacija) un V1156 (Brocēni—Namiķi). Caur Brocēniem iet dzelzceļa līnija Rīga—Liepāja, bet Brocēnu stacijā pasažieru vilcieni nepietur.