Il nome di Castello di Serravalle, che identifica l'intero Comune, prende origine dall'antico Borgo che ancora porta le vestigia medievali: Serravalle in origine e ora Castello di Serravalle.

Il territorio comunale si estende su sette antiche parrocchie: S. PIetro di Serravalle (oggi Castello), S.Apollinare di Serravalle (l'attuale Castelletto), Fagnano (fundus Fannianus, dal gentilizio Fannius), Ponzano (fundus Pontianus, dal gentilizio Pontius), Tiola, Maiola e Zappolino.

La storia di queste terre è segnata da numerose battaglie e fatti di armi.

Già nota in epoca bizantina, fu rasa al suolo dai Longobardi nel VIII Secolo.
Dopo il passaggio barbarico vi si insediò il dominio dell'Abbazia di Nonantola e in seguito della vicina Monteveglio.

Ricostruita nel Medioevo, fino al 1109 fu feudo di Matilde di Canossa.

Contesa poi fra Bologna e Modena, nel 1326 passò definitivamente sotto la giurisdizione bolognese.

Fra le battaglie di cui questi territori furono teatro la principale fu la battaglia di Zappolino, tra i Ghibellini di Modena, Mantova e Cremona comandati da Rinaldo Binaccolsi (detto "il Passerino) ed i Bolognesi. La battaglia, che costò la vita a 3000 persone, si risolse in sfavore dei Bolognesi. Il luogo della battaglia, i prati di Soletto, sono stati ribatezzati anche come il "Prato dei Morti".

Anche nei secoli XIV e XV continuano gli episodi di guerre e sangue: si ricordano le imprese di Mazzarello da Cuzzano, Alberto e Zollo da Serravalle.

Fra il XIV e il XVI secolo si avvicendarono nei territori di Serravalle anche i Visconti di Milano e gli Spagnoli di Carlo V.
Occupata dai Francesi di Napoleone e poi dagli Austriaci, fu nel Regno d'Italia dal 1861.

Di investitura pontificia le signorie cinquecentesche di Boccadiferro, dei Gozzadini e dei Ludovisi.

Le antiche masserie medievali di Serravalle, Tiola, Ponzano e Zappolino si unirono nel 1815 nel Comune di Castello di Serravalle nel 1862. L'omonimo antico Castello si erge su un colle ed ebbe nel 1235 come capitano Jacopino di San Lorenzo in Collina.

Risale probabilmente alla fine dell'XI o all'inizio del XII secolo, ma soltanto nel 1209 viene incluso dall'imperatore Ottone IV, insieme ad altre località, tra i territori di pertinenza della già potente Abbazia di Nonantola, che estendeva la propria giurisdizione alle provincie di Modena, Ferrara e Bologna.

A causa delle continue rivendicazioni sul contado ora da Modena, ora da Bologna, in un paio di occasioni quest'ultima è addirittura costretta ad esonerare gli abitanti dal pagamento delle tasse, a causa delle ingenti spese militari che questi avevano sostenuto.

Verso la metà del XIV secolo, Serravalle cede il testimone a Savigno, che assume il vicariato di tutti i territori della Val Samoggia.

Dall'antica cerchia muraria del castello restano oggi la porta ogivale con ponte levatoio ed il cassero.

Gli abitanti di Castello di Serravalle hanno contribuito alla lotta di Resistenza al nazifascismo, con diversi caduti si nel territorio comunale che sulle montagne della Valle del Panaro.