Hay varias cuevas del Paleolítico en toda la zona como la de Peña del Cuco. Cuando aparecieron los romanos ya estaban asentados los sámanos, Portus Samanum, y al parecer en este lugar se asentó la ciudad romana de Flavióbriga, fundada por orden de Vespasiano.
Castro Urdiales fue en la Edad Media uno de los núcleos más importantes de la región. En 1163 fue aforada por deseo de Alfonso VIII, viviendo un gran desarrollo en el siglo XIII, convirtiéndose en la capital de la Hermandad de las Marismas. Pero la decadencia llegaría un siglo después coincidiendo con las luchas entre Pedro I y Enrique de Trastámara por el control de esta zona. Durante la guerra de la independencia, en 1813, la población resistió y los franceses incendiaron la ciudad. Sin embargo Castro Urdiales resurgiría de nuevo gracias a la minería de hierro. Tras la guerra civil llegaría otro período de decadencia hasta que en los años sesenta la industria de turismo hizo de esta villa un lugar próspero.