El primer esment d'Arenys de Munt és de la parròquia de Sant Martí d'Arenys en un precepte del rei franc Lluís el Tartamut donat el 878 al bisbe Frodoí de Barcelona on aquest rebia diferents concessions.1 formava part del bisbat de Girona.
El 998 apareix per primera vegada el topònim Arenys (Arennis), referit als sorrals del rierol. El lloc formava part del terme jurisdiccional del castell de Montpalau (Pineda de Mar), que va acabar dins del vescomtat de Cabrera.
Des del segle XI fins al 1813, els Tries (substituïts el XVI per Jalpí) van ser els alcaldes d'Arenys, gràcies al vescomte. El 1514 es comença la construcció de l'actual campanar de l'església de Sant Martí d'Arenys, que s'acaba el 1518. El 1540 enderroca l'antic edifici de l'església i se'n construeix l'actual.
El 1574, els habitants del barri marítim d'Arenys van demanar al bisbe de Girona de tenir una església pròpia, cosa que va ser concedida el 1575, donant lloc a l'església de Santa Maria d'Arenys. El 1599, els Montcada, senyors del vescomtat de Cabrera, van donar permís als habitants d'aquest barri de tenir consell municipal propi, donant lloc a Arenys de Mar.
Sant Martí d'Arenys va tenir una participació destacada a la Guerra del Francès, entre altres coses per la situació geogràfica (el massís del Montnegre) i pels vincles familiars que tenia el general Francisco Milans del Bosch.
Entre altres, cal destacar la parada de l'intent del setge a la ciutat de Girona el 1808 de tropes que venien de Barcelona, o l'assalt a un comboi imperial que anava cap a Hostalric el 1809. Les represàlies dels francesos, amb detencions i saquejos, van causar estralls a la població.
Durant el segle XVIII el poble va patir un augment exponencial de població (585 el 1717, 1420 el 1787, 3305 el 1850), que es va estancar a causa de la crisi de la fil·loxera i l'atractiu de zones més industrialitzades. De fet, l'agricultura, mitjançant el cultiu de la maduixa, els cirerers i la vinya, ha estat l'activitat tradicional bàsica, que s'ha anat substituint per la indústria, originalment sorgida de la manufactura de les boixets, que va acabar desenvolupant una important indústria tèxtil pel poble durant el XIX, especialment de producció de tovalloles.
A partir dels anys 1950 la indústria es va diversificar ia més de les tovalloles, es troben també altres fàbriques dedicades a la producció de teixits estrets, tints o licors, per exemple. Aquesta reindustrialització va permetre que el poble continués creixent en nombre d'habitants (el 1970 va superar els 4000 habitants). Més recentment, el fenomen residencial ha permès que el municipi arribés a superar els 8000 habitants.
Arenys de Munt ha adquirit transcendència i notorietat a la política catalana per ser l'origen de les Consultes sobre la independència de Catalunya, amb la celebració de la primera consulta, el 13 de setembre de 2009. El 13 de setembre de 2012, Arenys de Munt es va proclamar Territori Català Lliure.