Els primers vestigis de pobladors del Vallès Occidental corresponen a la primera Època dels Metalls, i consten de diverses coves sepulcrals col·lectives trobades a Sant Llorenç del Munt, Sabadell i Sant Cugat del Vallès, entre altres municipis. El pas cap a l'Edat del Ferro es manifesta amb les necròpolis hallstàttiques de Can Missert, a Terrassa, i de Can Roqueta, a Sabadell.
Alguns dels poblats ibèrics continuaren durant la romanització; en destaca Terrassa, que va convertir-se municipi romà l'any 73 i que es coneixia amb el nom de Municipium Flavium Egara. Segons els indicis, el poblament romà va ser molt intens i dispers, amb vil·les petites i poc monumentals, fet que mostra una economia basada en l'agricultura mitjana o petita. Amb tot, la comarca era travessada per la Via Augusta, que passava per Arraona (Sabadell) i era lloc de pas de mercaderies. Durant els segles I i III, la vinya va esdevenir un conreu important que va afavorir l'exportació de vi.
Els orígens recents del Vallès Occidental no van tenir lloc fins a la creació dels partits judicials, el 1834. El partit judicial de Terrassa va ser la primera demarcació que va tenir la comarca, però sense Montcada i Reixac, que pertanyia a Barcelona, i, en canvi, incloïa Olesa de Montserrat, avui dia del Baix Llobregat. El 1960 es va crear el partit judicial de Sabadell, amb tots els municipis de la conca del Besòs excepte Sant Llorenç Savall, que va restar al de Terrassa, i, en canvi, incorporava Montcada i Reixac. La nova divisió territorial que es va dur a terme l'any 1936 no va mantenir aquesta dualitat, sinó que va establir Sabadell com a capital d'una comarca que comprenia els partits judicials de Sabadell i Terrassa (sense Olesa aquesta vegada), a més de la vila de Caldes. L'any 1989 el Parlament a aprovar la cocapitalitat Terrassa-Sabadell i va separar Caldes de Montbui, que es va annexionar al Vallès Oriental.
Quant a tradicions, la festa dels Tres Tombs per Sant Antoni Abad, al gener, té una importància molt arrelada a la comarca. Durant la celebració, cavalleries i carros ornamentats desfilen amb els traginers pels carrers de les poblacions, tot fent un homenatge a les tradicions passades, quan les mercaderies eren distribuïdes pels carrers dels municipis mitjançant aquest sistema. A més de la desfilada d'animals, se celebren dinars populars i repartiment de coques i mistela. Mereixen un especial esment els Tres Tombs de Ripollet, ja que van ser declarats Festa Local d'Interès Turístic.