Hacia el siglo IV, en el lugar donde hoy se encuentra el monasterio de San Cugat del Vallés, ya se encontraba una fortaleza romana, posteriormente conocida como Castrum Octavianum, que protegía el cruce de la Vía Augusta con la vía de Egara (Tarrasa) a Barcino (Barcelona). La tradición cristiana sitúa en este lugar donde, en el año 313 fue martirizado Cucuphas (Cucufato, Cugat en catalán), venido de África para predicar la fe cristiana en territorio romano. La construcción del monasterio en el siglo IX contribuyó al crecimiento del pueblo durante la edad media. A principios del siglo XX, la llegada de los ferrocarriles de Cataluña (en 1917) indujo que el pueblo cambiara su carácter rural por uno más urbano y estival, con la creación de varios núcleos de casas de veraneo. Durante la República, entre 1936 y 1939 el nombre oficial de la población fue Pins del Vallés.
Tras la Transición española, el municipio acogió varias instituciones importantes, como los estudios de Televisión Española en Cataluña, la sede del C.A.R. (Centro de Alto Rendimiento), en el que se entrenan deportistas de élite, y la sede del Archivo Nacional de Cataluña.