Los primeros asentamientos humanos se produjeron hace, aproximadamente, 5.000 años, en lo que hoy es Collado Villalba. Este dato se conoce gracias al hallazgo de restos arqueológicos de épocas celta, romana, visigoda y árabe. Tras la repoblación con la Reconquista, Collado Villalba formó parte de El Real de Manzanares y después de pasar por diferentes manos recibió el título de Villazgo, unido con Alpedrete, en 1630.
El término municipal se encuentra situado en las laderas de la Sierra de Guadarrama, lo que marca su orografía que va elevándose paulatinamente. El río Guadarrama y numerosos arroyos surcan las tierras.