Les primeres dades, es remunten al períodeneolític, fa uns 4.500 – 5.000 anys, quedant com mostra el Dolmen d'Entretérminos, l'aixovar del qual consistia en un punyal, una destral, un ganivet, una punta de llança, dues destrals de pedra lluentada, un ganivet de sílex, una punta de fletxa del mateix material i abundants restes de ceràmica. Posteriorment, es tenen notícies d'assentaments de poblesceltibers, com el poble carpetà, amb dues famílies extenses o clans ben documentades, "Amia Elarig" i "Cantaber Elkisme". Cap al 220 a C, es va experimentar un procés de romanització, que li va donar nom al poble (Villae-Alba) que significa Vila Blanca, a causa de la blancor de la pedra de granit que forma el paisatge de Collado Villalba.
Posteriorment passa a convertir-se en un assentament àrab del que queden voltes de maó i sepultures excavades en roca per a en el segle xi ser reconquistat, i en el segle xiii repoblat pels segovians; més endavant, per decisió del reiAlfons X de Castella, El Savi, va passar a ser un Senyoriu de realeng formant com un llogaret més del conjunt del Real de Manzanares. En 1363Joan I de Castella fa donació del Real de Manzanares al seu majordom, Pedro González de Mendoza, iniciant un tutelat pels Senyors de Mendoza, en el qual se li concedeix el títol de vilatge, per ordre del teiFelip IV en l'any 1630, unida amb Alpedrete i formant una sola vila. En 1840 finalment se segrega, sent reina GovernadoraMaria Cristina de Borbó, quarta dona deFerran VII d'Espanya i mare d'Isabel II. La distantestació de ferrocarril deRodalies Madrid va donar origen a la creació d'un nou nucli de població en ràpid creixement; així va començar una etapa d'industrialització i creixement econòmic, que al costat de l'arribada de l'aigua en els anys seixanta, es va iniciar un gran moment de desenvolupament en el municipi.