La concentració de jaciments prehistòrics al terme evidencia la importància de la contrada des del neolític. Diversos dòlmens i importants pintures rupestres són els muts testimonis dels habitants més antics de la Roca del Vallès.
Posteriorment els ibers també s’hi van establir, com a mínim amb cinc poblats. N’és un exemple el que està situat al turó de Céllecs, on encara són visibles una doble línia de muralla, diverses torres i habitatges. Igualment, s’han localitzat tres vil·les romanes: a Vilalba (Santa Agnès de Malanyanes), Can Cucut i Can Santpere.
La primera referència documental de la Roca del Vallès correspon a l’any 932, quan l’abadessa Emma de Sant Joan de les Abadesses va consagrar l’església de Sant Sadurní. Se suposa que el repoblament es va fer amb persones vingudes d’aquella zona del Ripollès.
El castell va canviar de mans sovint durant l’època feudal. Arnau Mir en va ser el primer senyor al segle XI, tot i que aviat va anar a parar sota el domini dels Montcada. L’extens terme inicial comprenia els llocs de Vilanova, Santa Agnès de Malanyana, Llerona, Òrrius i Granollers.
Al segle XII els Bell-lloc van aconseguir el castell per matrimoni. Durant el segle XIII, els Santlleïr, els Cabrera, els Marquès i la Corona van alternar-se’n el domini, que va anar a parar finalment als Torrelles a principis del XV. El 1468 es va constituir la baronia de la Roca.
Al segle XVIII, en plena expansió econòmica, el castell va passar a la família Sentmenat, i Pere Torrelles-Sentmenat va ser investit marquès de Torrelles el 1706. Posteriorment, Santa Maria del Mar va posseir el senyoriu fins a la fi de l’Antic Règim.
La població va adquirir la fesomia actual a partir de les dècades de 1960 i 1970, quan va registrar un creixement demogràfic desorbitat i una forta implantació industrial.