"Montag, den 2. Juni, reist ich ab. Mein Herz erweiterte sich in all den Erwartungen des, das ich sehen und hören werde. Noch nie war mir so wohl, als da ich, eine halbe Stunde von hier, den Berg hinunterritt – und unter mir Knittlingen lag …" (Friedrich Hölderlin in einem Brief von 1788)

Als „des Landes Württemberg Vormauer und Grenzfeste gegen die Pfalz“ wurde Knittlingen im Jahre 843 erstmals urkundlich erwähnt, damals noch als „Cnudelingen“. 1148 erwarb das ein Jahr zuvor fertig gestellte Kloster Maulbronn die Rechte über Knittlingen, hier entstand dann auch einer der sieben Pfleghöfe des Klosters. 

In den folgenden Jahrhunderten erlitt Knittlingen mehrfach große Zerstörungen – so etwa 1360 durch den rheinischen Pfalzgrafen, im 30-jährigen Krieg 1632 durch die Truppen des Kaiserlichen Generals Ernesto Montecuccoli, außerdem 1692 durch die Franzosen. Durch die teilweise verheerenden Brände wurden viele historische Gebäude in Mitleidenschaft gezogen. 

Großen Einfluss auf die Entwicklung städtischen Lebens hatte 1490 die Idee der Taxis-Dynastie (seit 1650 Thurn und Taxis), vom niederländischen Mechelen bis ins österreichische Innsbruck eine Stafettenpost zu Pferde einzurichten und in Knittlingen eine Poststation zu eröffnen. 

Ab 1806 war Knittlingen Teil des Oberamts Maulbronn, 1840 wurde dem Ort offiziell das Stadtrecht verliehen. Von 1938 bis 1972 gehörte Knittlingen zum Landkreis Vaihingen, seit dessen Auflösung zum Enzkreis im Regierungsbezirk Karlsruhe. 

Bis ins 13. Jahrhundert beziehungsweise 14. Jahrhundert zurück reicht auch die Geschichte von Knittlingens Teilorten Freudenstein (um 1251 erstmals urkundlich als „Frodenstein“ erwähnt) und Hohenklingen (1312 erstmals schriftlich genannt). Das Waldenser-Dorf Kleinvillars wurde 1699 von reformierten Glaubensflüchtlingen aus dem Piemont gegründet. Die Eingliederung von Kleinvillars in die Stadt Knittlingen erfolgte am 15. Februar 1972, die Eingemeindung von Freudenstein-Hohenklingen am 9. August 1975. 

Nicht vergessen werden dürfen auch die beiden spanischen Partnergemeinden Benaoján und Montejaque, mit denen Knittlingen seit über 50 Jahren freundschaftlich verbunden ist und seit dem Jahr 2010 auch eine offizielle Partnerschaft besteht.