El asentamiento humano en la zona de San Fernando de Henares se remonta al neolítico, como muestran los yacimientos arqueológicos locales, pero el verdadero nacimiento de San Fernando de Henares tuvo lugar en 1756, cuando el rey Felipe V ordenó que se creara una fábrica de tapices para la realeza. En un lugar cercano a la ciudad de Madrid y de Alcalá de Henares, llamado Torrejón de la Ribera, se estableció la fábrica de paños superfinos, con el objetivo de que la producción no dependiera de las importaciones extranjeras.
Frente a la fábrica se construyeron viviendas, inicialmente pensadas para los trabajadores de la fábrica, y esto daría origen al actual municipio. El trazado y la construcción de la nueva población respondió a los esquemas urbanísticos del barroco europeo de la primera mitad del siglo XVIII.
En 1753 la fábrica se trasladó a Vicálvaro, debido a su baja productividad, y se dejaron en San Fernando los almacenes.
Durante la ocupación francesa, el Real Sitio de San Fernando de Henares fue muy castigado.
En 1829, el edificio de la fábrica, que había servido como hospicio, se cedió para el establecimiento de una manufactura de tejidos de algodón y estampados con protección real.
Entre los años 1842 y 1846, se renovó la huerta, plantándose 4.000 árboles frutales y organizándose las calles y paseos. En 1860 se construyó un ferrocarril en San Fernando. En 1864, el Real Sitio es vendido a particulares, cuya principal actividad es la agricultura y ganadería.
En 1868, el municipio dejó de pertenecer a la monarquía y de ser el Real Sitio de San Fernando de Henares, y se constituyó con su propio ayuntamiento.
En 1916 el pueblo cambió de nombre, pasando de llamarse San Fernando de Jarama al actual San Fernando de Henares. Entre 1920 y 1922, llegó la electricidad al municipio y en 1931 llegó la primera línea telefónica.
En los años 60 el pueblo fue industrializado, y prácticamente desapareció el sector primario. Mucha gente emigró hacia San Fernando, principalmente desde Castilla-La Mancha, Andalucía y Extremadura. Se construyeron nuevas viviendas e infraestructuras.
En 1968, la Comisión de Planeamiento y Coordinación del Área Metropolitana de Madrid aprueba el primer Plan General de Ordenación Urbana para San Fernando, en el marco de una ordenación conjunta con Coslada. Esto configuró los nuevos barrios residenciales que definirían en gran medida buena parte del actual San Fernando.
En 1983 el casco histórico es declarado conjunto histórico-artístico.