Mālpils pagasta teritorijā atrasti vairāki senkapi, datēti ar vidējo un vēlo dzelzs laikmetu, kā arī viduslaikiem. Teritoriju galvenokārt apdzīvojuši lībieši. 13. gs. sākumā pagasta teritorijas ziemeļu daļa nonāca Zobenbrāļu ordeņa, bet dienvidu daļa – Rīgas bīskapijas pārraudzībā.
Lemburgas jeb Mālpils viduslaiku pils tika uzcelta pirms 1413. gada (sagrauta Livonijas kara laikā).
Livonijas kara laikā pagasts nonāca Polijas-Lietuvas valsts kontrolē, bet 1629. gadā piederēja zviedru Vidzemei. Šajā laikā pagasta teritorijā bija vairākas muižas: Mālpils muiža (Lemburg), Buku muiža (Suddenbach), Kniediņu muiža (Kaltenbrunn, Nödinghof), Rikteres muiža, Vibrokas muiža (Sudden), Vites muiža (Wittenhof), kā arī Mālpils mācītājmuiža (Lemburgsche Pastorat) un Elmu jeb Ādammuiža (Adamshof).
Pēc Vidzemes pievienošanas Krievijas Impērijai pagasta teritorija ietilpa Vidzemes guberņas Rīgas apriņķī un piederēja Mālpils un Suntažu draudzēm. 1766. gadā senākas baznīcas vietā tika uzcelta Mālpils luterāņu baznīca.
1905. gada revolūcijas laikā tika nodedzinātas Mālpils, Buku, Vibrokas un Rikteres muižu pilis. Mālpils muiža 1911. gadā tika atjaunota pēc vācbaltiešu arhitekta Vilhelma Bokslafa (Wilhelm Ludwig Nikolai Bockslaff) projekta.
Pēc Latvijas Republikas proklamēšanas tagadējā Mālpils pagastā ietilpa Mālpils pagasts un Rikteres (kopš 1925. gada Sidgundas) pagasts. Agrārās reformas laikā Mālpils muiža tika sadalīta 166 jaunsaimniecībās, Mālpils mācītājmuiža – 15 jaunsaimniecībās, Kniediņu muiža – 27 jaunsaimniecībās, Vibrokas muiža – 24 jaunsaimniecībās, Buku muiža – 27 jaunsaimniecībās, bet Rikteres muiža kopā ar Šķiliņu pusmuižu tika sadalītas 116 jaunsaimniecībās.
1933. gadā Mālpils ieguva ciema jeb biezi apdzīvotas vietas statusu.
1935. gadā atklāja dzelzceļa līniju Rīga-Suntaži, kas veda caur Sidgundas pagastu. Šeit bija divas pieturvietas – Kārde un Sidgunda. 1937. gadā pagarināja maršrutu līdz Ērgļiem. Dzelzceļa līnija Rīga-Ērgļi darbojās līdz 2009. gadam.
Padomju okupācijas laikā, 1945. gadā, Mālpils pagastā tika izveidoti Mālpils ciems un Vites ciems, bet pagasts 1949. gadā tika likvidēts. No 1948. un 1949. gada bijušo Mālpils un Sidgundas pagastu teritorijās tika dibināti vairāki kolhozi: “Āres”, “Jugla”, “Mālpils”, “Parīzes komūna”, “Prigorodnij”, Raiņa vārdā nosauktais lauksaimniecības artelis, “Sidgunda”, “Spartaks”, “Tērauds”, “Vārpa”, “Vienība”. 1971. gadā to apvienošanas rezultātā pastāvēja divi kolhozi.
1954. gadā Mālpils ciemam tika pievienota daļa no Vites ciema, 1958. gadā daļa no Sidgundas ciema, 1963. gadā – pārējā Sidgundas ciema daļa. 1972. gadā tika sākta Mālpils pārbūve atbilstoši eksperimentālā paraugciemata projektam.
1990. gada 31. decembrī savu pirmo raidījumu aizvadīja Mālpils TV, viena no pirmajām reģionālajām televīzijām Latvijā. Vietējie iedzīvotāji reizi nedēļā (ceturtdienās) varēja noskatīties jaunākās ziņas ciemā, pagastā un tuvējā apkārtnē. Mālpils TV darbojās līdz 2002. gadam.
Pēc Latvijas neatkarības atjaunošanas, 1990. gadā, tika atjaunots Mālpils pagasts. 2009. gadā tika izveidots Mālpils novads, bet 2021. gadā Mālpils pagasts kā administratīva teritorija iekļauta Siguldas novadā.