Il y a des traces de présence préhistorique de l’homme dans la région qui remontent à l'âge du fer, les premiers jours de l'agriculture.
Dans le haut moyen âge plusieurs hameaux voisins existaient déjà, mais la petite vallée isolée de Valbonne était déserte. En 1199 le pays fut offert par l'évêque d'Antibes à l'abbaye de Prads qui fonda l'abbaye de Sainte-Marie.
A la fin de la guerre au Moyen-Age, la sécheresse et la peste noire de 1351 provoqua la fuite des habitants des villages environnants, ce qui laissa l'abbaye et ses environs déserts.
Sous l'influence de camps militaires romains, le village est aménagé selon des plans rectilignes, avec deux voies principales, disposées perpendiculairement l’une à l’autre et le forum situé à l'intersection. Des arcades furent ajoutées à la place centrale dans le 17ème siècle qui fut ainsi connu comme la Place des Arcades. A l'origine, le réseau était composé de dix rues traversant dix rues, mais le village s’est progressivement élargi autour du centre. Le plan architectural du village de Valbonne est différent de celle de beaucoup d'autres villages situés dans le sud de la France qui évoluent généralement autour d'une colline. La construction a pris plus d'un siècle, et le village est demeuré relativement stable jusqu'au milieu du 20ème siècle.
Au cours du siècle dernier, une municipalité avoisinante de Valbonne a été construite autour de l'ancien village. Bien que la population de la ville de Valbonne a considérablement augmenté au cours des dernières années, le village lui-même est resté intact, conservant une grande partie de son charme du 16ème siècle.
Autour de Valbonne, la proximité de la côte et en particulier la construction dans les années 1970 de la technopole de Sophia Antipolis a transformé la région.