Funde von steinzeitlichen Werkzeugen, keltische Hügelgräber in Herchenbach und umliegenden Anhöhen rings um das Köllertal, Reste einer römischen Straße, einer römischen Brandbestattung in Püttlingen und mehrerer römischer Villen sind stumme Zeugnisse einer sehr frühen Besiedlung des Köllertals und des Gebietes der heutigen Stadt Püttlingen.
So reichen die Wurzeln der Martinskirche im Stadtteil Köllerbach bis in das 7./8. Jahrhundert zurück. Der römische Vorgängerbau, ein kleines Oratorium und der germanisch-fränkische Erweiterungsbau kennzeichnen den Übergang von der Römerherrschaft zur germanischen Landnahme. Viele Siedlungen mit den Namensendungen -ingen, -heim, -weiler oder -hofen dokumentieren diese Entwicklung. Die Sprachgrenze zwischen mosel- und rheinfränkischer Mundart verläuft bis heute quer durch das Köllertal.
Zeugen der früheren Feudalherrschaften und des Mittelalters sowie einer getrennten territorialen Entwicklung der beiden Stadtteile Püttlingen und Köllerbach bis hin in die Neuzeit sind zwei ehemalige Wasserburgen. Die Grafen von Saarbrücken, zu deren Besitz der Warndtwald und der Köllertaler Wald gehörten, übertrugen im Jahre 1223 (erste urkundliche Erwähnung der Martinskirche) Teile ihrer Rechte an der Martinskirche, dem kirchlichen Mittelpunkt des Köllertals, dem Kloster Wadgassen und erbauten zur Sicherung ihrer Herrschaft und zur Verwaltung ihrer Ländereien die Wasserburg Bucherbach im heutigen Stadtteil Köllerbach. Die Burg ist erstmals 1326 urkundlich erwähnt. Der Stadtteil Püttlingen war Lehen der Erzbischöfe von Metz und Johann von Forbach ließ zwischen 1341 und 1354 hier zu Sicherung seiner Herrschaft eine Wasserburg bauen. Über die Grafen von Kriechingen (Lothringen) und Ostfriesland kam die Herrschaft Püttlingen schließlich ab 1721 an die Grafen von Wied-Runkel, die sie 1778 an den Fürsten von Nassau Saarbrücken verkauften.
Der Dreißigjährige Krieg brachte gegen Ende des Jahres 1635 die völlige Verwüstung von breiten Landstrichen an der mittleren Saar. Im Zuge der Kampfhandlungen wurden die beiden Püttlinger Burgen geschleift, das Köllertal war zum größten Teil verwüstet und die Bevölkerung so stark dezimiert, dass erst eineinhalb Jahrhunderte später die Bevölkerungszahl vor der Zeit des Dreißigjährigen Krieges wieder erreicht werden konnte. Während von der Burg Bucherbach noch heute stattliche Ruinen zeugen, erinnern heute an die Wasserburg in Püttlingen im Stadtpark einige Steinquader, die die Ausmaße der in den Ausgrabungen 2003/04 gefundenen Mauerreste der Burg an der Oberfläche verdeutlichen.
Das 18. Jahrhundert war geprägt von einem langsamen Wiederaufbau und einer Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion. Im zweiten Pariser Frieden von 1815 wurde unsere Region der neu gebildeten preußischen Rheinprovinz zugeschlagen. Die Gemeinde Püttlingen gehörte fortan zur Bürgermeisterei Völklingen, während die kleinen Gemeinden des mittleren Köllertals zur Bürgermeisterei Sellerbach zusammengefasst wurden.
Die entscheidenden Impulse für die Entwicklung des neunzehnten und frühen zwanzigsten Jahrhunderts gab schließlich der Bergbau, der in dem bis dahin überwiegend landwirtschaftlich geprägten Köllertal die Industrialisierung einleitete. Die Abteufung der Steinkohlegruben Viktoria I und II in Püttlingen (1866 und 1881), die des Aspenschachtes (1891) und der Grube Viktoria III (1902) im Köllerbacher Ortsteil Engelfangen, mögen als Beispiele hierfür genügen.
Der starke Zustrom von Arbeitskräften ließ die Bevölkerung rasch anwachsen und die Ausdehnung der Ortschaften führte zu Schwerpunktverlagerungen in den Verwaltungsstrukturen. So schied Püttlingen 1868 aus der Bürgermeisterei Völklingen aus und wurde eigenständige Gemeinde. Einhundert Jahre später, am 22. Mai 1968, wurden der Gemeinde Püttlingen die Stadtrechte verliehen. Die Gemeinde Köllerbach entstand 1932 durch den Zusammenschluss der sechs Köllertalgemeinden Engelfangen, Etzenhofen, Herchenbach, Kölln, Rittenhofen und Sellerbach zu einer Großgemeinde im Gemeindeverband Sellerbach. 1936 wurde aus diesem Gemeindeverband das Amt Riegelsberg gebildet. Im Jahre 1948 schied Köllerbach aus dem Amtsverband Riegelsberg aus und wurde eigenständige Gemeinde.
Im Zuge der Gebietsreform im Saarland wurde aus den bis zu diesem Zeitpunkt selbstständigen Kommunen Stadt Püttlingen und Gemeinde Köllerbach zum 1.1.1974 die neue Stadt Püttlingen, die Stadt im Köllertal, gebildet.
Der neuen Stadt stellte sich von Beginn an die anspruchsvolle Aufgabe, die dramatischen Auswirkungen der Montankrise, die letzte Kohlengrube wurde 1963 geschlossen, durch einen Umstrukturierungsprozess zu kompensieren. Dies ist durch eine zielstrebig betriebene Entwicklungsplanung, die im Stadtteil Püttlingen zu einer Stadtkernsanierung und Stadtteil Köllerbach zu umfangreichen Erneuerungsmaßnahmen führte, gut gelungen. Püttlingen ist heute ein gefragter Standort für Handel, Handwerk, Dienstleistungen und Gewerbe.