Le nom de la localité apparaît pour la première fois en l'an 1120, sous le nom de « Wilre ». Mais le lieu devait être habité depuis bien plus longtemps. On pense que l'étymologie de Villé s'explique par l'implantation d'un village autour d'une « cour carolingienne », « une villa ».

Vers le 14ème siècle, le bourg est doté d'une enceinte portant neuf tours. Les trois quarts du fossé sont directement constitués par les deux Giessen qui coulent autour de Villé.

On accédait à cette époque à l'intérieur des murs par l'Obertor (la porte de Bassemberg située à l'ouest et détruite en 1838) et l'Untertor (la porte du faubourg, implantée au nord-est, rasée en 1857). De ces fortifications ne subsistent aujourd'hui que de rares pans de murs et l'ancienne prison.

Après la guerre de 1870 et l'annexion de l'Alsace à l'Allemagne, Villé connaît enfin une « modernisation » à la fin du 19ème siècle : raccordement du chemin de fer en 1891, construction de deux ateliers textiles, premières industries au début du 20ème siècle, arrivée du télégraphe et de l'électricité (la centrale électrique Vonderscheer, réseau privé, dessert encore aujourd'hui les habitations de Villé).

En août 1914 ont lieu de violents combats entre armées française et allemande au Klosterwald (où se trouve aujourd'hui un cimetière militaire). La Gare de Villé devient le point de départ d'une voie ferrée exclusivement militaire, ravitaillant le front en hommes et matériels (par le col d'Urbeis). Villé est libéré le 17 novembre 1918.

En juin 1940, après quelques combats, Villé tombe sous le joug nazi. Des filières d'évasion vers la France acheminent des centaines de prisonniers évadés, des résistants ou des réfractaires au-delà de la nouvelle frontière. La libération est marquée par des bombardements aériens, endommageant ou détruisant plusieurs maisons, et les combats de la Libération du 26 novembre 1944 provoquent d'importants dégâts.

Aujourd'hui, malgré une démographie modeste de 1800 habitants, Villé reste le centre administratif, économique et commercial d'un canton de 10 000 habitants.