Santana de Parnaíba nasceu às margens do rio Tietê, durante a administração de Mem de Sá, terceiro governador-geral do Brasil. Há registros de que o primeiro a se instalar na região foi o português Manuel Fernandes Ramos, participante de uma expedição realizada em 1561 por Mem de Sá para explorar o sertão – no sentido Rio Tietê abaixo –, em busca de ouro e metais preciosos. Estabeleceu-se no povoado, construindo uma fazenda e uma capela em louvor a Santo Antônio, mas sua estrutura precária não resistiu às constantes enchentes e acabou destruída. Posteriormente, seus herdeiros e sua mulher, Suzana Dias, resolveram erguer, em 1580, uma nova capela, desta vez em honra de Sant'Ana.
Durante o período colonial, a vila possuía apenas uma economia de subsistência, baseada nas lavouras de trigo, algodão, cana, feijão e milho, sustentando um pequeno comércio com as povoações vizinhas. Seus habitantes, para contornar as dificuldades econômicas decorrentes de seu isolamento em relação à metrópole, contavam com o fato de a vila ser um importante ponto de partida do movimento das bandeiras, que exploravam o sertão com o duplo objetivo de capturar indígenas e descobrir metais preciosos.
Nos séculos XVII e XVIII, Santana de Parnaíba conheceu um certo desenvolvimento, promovido pelo emprego da mão-de-obra indígena e pela chegada de famílias importantes, como, por exemplo, a dos Pires. Apresentou-se, por um lado, como uma das principais áreas de mineração da capitania, tendo dentre seus moradores o padre Guilherme Pompeu de Almeida, que foi um grande financiador das bandeiras paulistas; por outro, como núcleo exportador de mão-de-obra indígena para as demais capitanias, entrando muitas vezes em confronto com os jesuítas. A vila chega ao século XIX desenvolvendo poucas atividades econômicas, situação agravada ainda mais pela abertura de novas estradas que ligavam São Paulo a outras vilas e cidades sem passar por Parnaíba. Sofreu também o impacto de não ter havido em suas terras a substituição da cultura de cana-de-açúcar pela de café. A cidade permaneceu estagnada até o início do século XX, quando a Light & Power Company construiu sua primeira usina hidrelétrica no país, abrindo um novo campo de trabalho na região.

Vila criada por Provisão de 14-11-1625, com a denominação de Parnaíba. A Vila foi desmembrada do termo da antiga Vila de São Paulo.
Pela Lei Estadual n.º 66, de 17-08- 1892, é criado o distrito de Pirapora e anexado ao município de Parnaíba.
Elevado à condição de cidade com a denominação de Parnaíba, pela Lei Estadual n.º 1.038, de 19-12-1906.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1911, o município é constituído de 2 distritos: Parnaíba e Pirapora.
Pela Lei Estadual n.º 1.624, de 20-12-1918, é criado o distrito de Barueri é anexado ao município de Parnaíba.
Nos quadros de apuração do recenseamento geral de 1-IX-1920, o município é constituído de 3 distritos: Parnaíba, Baueri e Pirapora.
Assim permanecendo em divisões territoriais datadas de 31-XII-1836 e 31-XJII-1937.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 9.775, 30-11-1938, é criado o distrito de Água Fria e anexado ao município de Parnaíba.
No quadro fixado para vigorar no período de 1939-1943, o município é constituído de 4 distritos: Santana de Parnaíba, Água Fria, Barueri e Pirapora.
Pelo Decreto-lei n.º 14.334, de 30-11-1944, o município de Parnaíba tomou a denominação de Santana de Parnaíba. Pela mesma lê, os distritos de Água Fria e Pirapora tiveram seus nomes alterados, respectivamente, para Cajamar e Pirapora do Bom Jesus.
No quadro fixado para vigorar no período de 1944-1948, o município é constituído de 4 distritos: Santana de Parnaíba (ex-Parnaíba), Barueri, Cajamar (ex-Água Fria) e Pirapora do Bom Jesus (ex-Pirapora).
Pela Lei Estadual n.º 233, de 24-12-1948, é desmembrado do município de Santana de Parnaíba o distrito de Barueri. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1950, o município é constituído de 3 distritos: Santana de Parnaíba, Cajamar e Pirapora do Bom Jesus.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1955.
Pela Lei Estadual n.º 5.285, de 18-02-1959, são desmembrados do município de Santana de Parnaíba os distritos de Cajamar e Pirapora do Bom Jesus, elevados à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960, o município é constituído do distrito sede.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2009.