A povoação de Serra d’El-Rei é uma das mais antigas e com maior tradição histórica do concelho, senão mesmo da região. Antes do século XV era conhecida como «Serra da Pescaria» ou «Serra a par d’Atouguia», dada a sua proximidade do mar e da sede do concelho, que, na altura, era a vila de Atouguia da Baleia. O atual topónimo teve origem no afeto especial que, a partir de meados do século XIV, os reis portugueses lhe dedicaram, sobretudo D. Pedro I, que se dedicou a esta povoação com o ardor apaixonado da sua juventude. O povo local não esqueceu a proteção real e a importância das suas regalias e privilégios e, por agradecimento ou retribuição, começou a designar a terra que habitava da forma que lhe pareceu mais justa: Serra d’El-Rei.
A origem exata desta povoação é desconhecida, mas crê-se ter sido habitada por homens pré-históricos, como o atestam as grutas da Malgasta, da Lapa Furada, da Casa da Moura e da Cova da Moura. Antes da nacionalidade passaram por ela os romanos, que fundaram um templo dedicado ao culto de Neptuno, deus dos Mares.
Mais tarde, esse templo daria origem à atual Igreja de S. Sebastião. Por outro lado, existem as Cesaredas, cujo nome parece vir de César, o Imperador Romano. Segundo alguns estudiosos, parece ter existido aqui um convento de eremitas descalços, dedicado a S. Julião, e que, após a peste que assolou a região no século XII, foi incorporado no Mosteiro de Alcobaça.
Mais tarde, foi terra muito estimada por D. Pedro I, D. Fernando e D. João I, que para cá vinham em lazer, em busca da diversão das caçadas e pescarias. Contudo, outros monarcas, como D. João III e D. Afonso V, foram atraídos por esta região, onde também se divertiam nos seus momentos de ócio, caçando e pescando com os seus fidalgos.
Em 1393 realizaram-se aqui as Cortes, em que se assinaram as tréguas com Castela e o despacho de agravamentos especiais dos concelhos. Em 1455 D. Afonso V confirmou a posse de uma herdade contígua ao Paço, cuja renda se destinava ao sustento dos pavões.
Mais tarde, em meados do século XIX, no período das Lutas Liberais, Serra d’El-Rei foi palco de um episódio ligado à implantação do Regime Liberal no País: foi aqui que se acoitaram os soldados miguelistas, derrotados pelos liberais.
Do passado também ficaram registos dos privilégios reais concedidos aos habitantes de Serra d’El-Rei. Em 1360, talvez numa tentativa de fixar e atrair aqui a população, D. Pedro decreta que estes habitantes devam ser libertados de pagar impostos, ir «em hoste» e «em fossado», ao mesmo tempo que lhes assegura a sua proteção, declarando que nada lhes deve ser tirado, sem ser por ordem real. Ainda neste ano decreta que todos os habitantes da povoação, assim como todos os que quiserem vir para cá morar, possam ter acesso a géneros alimentares sem pagarem impostos, tal como os liberta dos impostos determinados pelos concelhos vizinhos (Óbidos e Lourinhã). Em 1405 D. Fernando reitera os privilégios anteriormente concedidos por D. Pedro I. No século XVIII D. Maria I concede aos habitantes de Serra d’El-Rei uma certidão que atesta os privilégios estipulados pelos monarcas anteriores.
Como corolário lógico do seu desenvolvimento, Serra D’El-Rei é elevada à categoria de Vila, no dia 1 de Julho de 2003, por decisão da Assembleia da República.