Se tiene información sobre los primeros pobladores que pudo haber en este enclave, pero los historiadores suponen que dada la situación geográfica de defensa natural y espacio abierto para la siembra de cereales, tendría desde el siglo VII a.C. un núcleo de población más o menos estable. Las fuentes hacen referencia a que la ocupación se debió a un grupo de origen celta, los vacceos, que tomaron Valderas como capital, extendiéndose por lo que hoy es León, Zamora, Salamanca y Valladolid.
Después del asentamiento de los romanos en la Península, y más concretamente durante el periodo Imperial, Valderas fue una de las principales “stationes” de la vía que comunicaba Astorga con Zaragoza, cuyo nombre era Brigaeco o Brigecum, y estaba asentada en la zona llamada hoy Altafría.
Edad Media:
Durante la época visigoda la ciudad fue un enclave defensivo contra los suevos de Galicia y los cántabros del norte leonés y palentino. Durante la invasión musulmana del 711, sufre un retroceso en su población, pero no se abandona totalmente. Después de la Reconquista es nuevamente fortificada y aparece mencionada como Castro Mazarefe, nombre de un repoblador hispanomusulmán. Durante el reinado de Urraca de León se empieza a llamar Valderas : "...In Val de Heras.. discurrente flumen Ceia, sub Kastro Maçarefe...".
En tiempos de Fernando II de León (rey desde 1157 a 1188) se construyó una fortaleza de la que se conservan los torreones ruinosos, conocidos en la villa como castillos. Se construye también la muralla que nacía en dichas torres y terminaba en la puerta de San Isidro donde la ciudad estaba ya protegida por el terreno escarpado y el río.
En el siglo XIII Valderas figura en los anales como feudo del señorío de los Osorio, cuya cabeza principal fue Alvar Pérez de Osorio, señor de las Siete Villas de Campos: Valderas, Villaornate, Villalobos, Roales de Campos, Fuentes de Ropel, Castroverde de Campos y Becilla de Valderaduey.
Bajo el señorío de la familia Osorio, Valderas tomó partido por el infante Enrique de Trastámara en la guerra civil de
Edad Moderna:
Estos privilegios se hicieron notar en la prosperidad de la villa que creció, se abrieron nuevas calles y plazas, las casas se construyeron más sólidas y con mejores materiales (piedra y ladrillo en lugar de tapial). Muchas de estas casas fueron habitadas por hombres ilustres, caballeros de Santiago y de Alcántara, que colocaron sus escudos heráldicos en las fachadas.
Con Carlos II se extingue la línea legítima de los Austrias y el trono español es disputado por Borbones y Habsburgos. Valderas se inclina por Felipe de Anjou, que sería rey con el nombre de Felipe V. Casi un siglo después, Napoleón se refugió en Valderas en su avance por la Península.
Etapa Contemporánea:
Durante los siglos XIX y XX, Valderas no volvió a sufrir los avatares de una guerra, ni siquiera durante la Guerra Civil de 1936; sin embargo Valderas no ha vuelto a vivir la brillante prosperidad económica y cultural de la que gozó durante los siglos medievales y modernos. No obstante, debido a su importancia ha sido declarada Bien de Interés Cultural con la categoría de Conjunto Histórico en 2008.