Los primeros vestigios de ocupación humana se remontan a asentamientos íberos, localizados en el "Puig Pedró", aunque proliferan más los restos de origen
romano, como es el caso de los yacimientos de "Els Gastells" y el "Masía del Señor". La
Vía Augusta atraviesa el término municipal de norte a sur habiéndose descubierto en el año 1992 los restos de la
estación romana de Ildum.
No obstante el emplazamiento actual del casco urbano, coincide con una pequeña población fortificada árabe, llamada Alcolea "Al Calaf", que significa pequeño
castillo.
La
historia medieval ha estado siempre unida a la del municipio de
Cuevas de Vinromá, a cuyo castillo pertenecía. Una vez reconquistada el 11 de mayo de 1235, pasa a poder de Don Blasco de Alagón y después de su muerte a la Orden de Calatrava que asumió la tarea de repoblar la zona otorgando el 13 de febrero de 1244 la Carta de Población. En 1293, pasó a manos de la Orden del Temple que la adhirió con todas sus posesiones al Castillo de Peñíscola, dotándola de la condición de Villa y llamándose desde entonces Villanueva de Alcolea.
Suprimida la Orden del Temple, la villa perteneció a la nueva Orden de Montesa y en el año 1324 pasó de la jurisdicción aragonesa a la valenciana.
En el siglo XVI, Villanueva de Alcolea perteneció al Duque de Segorbe.