Osada powstała prawdopodobnie w XV wieku. Księga uposażeń diecezji krakowskiej z 1529 roku wymienia Pawęzów jako wieś należącą do parafii w Lisiej Górze. W 1536 roku a później należał Pawęzów do Tarnowskich. W XVI wieku liczył 24 kmieci i był dość dużą wsią. W 1663 roku biskup Trzebnicki przeznaczył dziesięcinę z Pawęzowa na rzecz parafii w Lisiej Górze. Źródła historyczne nie wspominają o losie wsi podczas „potopu” szwedzkiego, wojny z Rakoczym czy wydarzeń z okresu konfederacji barskiej.
W XIX wieku Pawęzów należał do znaczących w regionie miejscowości, co potwierdza dość obszerny opis zawarty w „Słowniku Geograficznym Królestwa Polskiego” z 1884 roku.
„Pawęzów z Marszówką i Zagórzem, wieś, powiat tarnowski, parafia rzymskokatolicka w Lisiej Górze. Leży w okolicy falistej o małych wzniesieniach (211 do 270 m n.p.m.). Przez wieś ciągnącą się długą ulicą prowadzi droga gminna do Tarnowa (5 km), nadto odnoga drogi powiatowej do Łęgu, gdzie się łączy z gościńcem z Tarnowa do Żabna. Wieś składa się z 95 domów i 545 mieszkańców, z tych 521 katolików i 21 Żydów(…). Zagórze leży przy gościńcu z Tarnowa do Dąbrowy i ma karczmę. Obszar dworski ks. Sanguszków ma 2 domy i 28 mieszkańców, 279 roli, 19 łąk i ogrodów, 7 pastwisk i 4 mr. lasu(…). Jest tutaj Kasa pożyczkowa gminna z kapitałem 306 zł i dwie kaplice murowany, prywatna, nie posiadająca żadnych przywilejów i publiczna, w której się nabożeństwo cztery razy w roku odprawia. Dawniej było tu bractwo różańcowe, które teraz zmieniono na towarzystwo. Pawęzów graniczy na wschodzie z Lisią Górą i Zaczarniem, na południu z Krzyżem, a na wschodzie z Bobrownikami Wielkimi i Łęgiem”.
Pawęzów dzisiaj to wieś gospodarna, czysta i schludna, w jej panoramie pojawiają się coraz częściej nowe, okazałe domy, a mieszkańcy, prócz tradycyjnego rolnictwa, zajmują się także działalnością gospodarczą (handel, usługi).