Die Besiedlung des Gebietes erfolgte wahrscheinlich von Böhmen aus. Nachdem schon im 12. Jahrhundert bei Krupka (Graupen) Zinn gefunden wurde, zogen die Bergleute weiter in das Gebirge. Dabei entdeckten sie etwa 1378 die Vorkommen um Zinnwald. Um 1440 wurden sie in Altenberg fündig. Die Lagerstätte Zwitterstock ist die bedeutendste Zinnlagerstätte in Mitteleuropa. Es entstand eine Streusiedlung in der unmittelbaren Umgebung der kleinen Bergwerke. Ursprünglich gehörte das Land den Herren von Bernstein. 1446 verkaufte Hans von Bernstein einen Teil seiner Herrschaft an den Kurfürsten.
Altenberg wurde die wichtigste Bergstadt im Osterzgebirge. Sie erhielt 1451 das Stadtrecht. Ein großes Unglück traf 1620 die Stadt. Durch den ungeregelten Raubbau kam es zu einem großen Bergsturz. Es entstand die Altenberger Pinge. Anfänglich war sie etwa ein Drittel der heutigen Abmessungen. In den folgenden Jahrhunderten wurde sie seitlich und von unten erschlossen und durch weiteren Abbau vergrößert. Zeitweise gab es 13 Zinnwäschen in Altenberg. In einer der Verarbeitungsgebäude ist heute das Bergbaumuseum mit dem Neubeschert-Glück-Stolln.
Durch Handwerksarbeiten und Heimarbeiten der Strohhut- und Holzspielzeugherstellung entstanden neue Erwerbsmöglichkeiten der Einwohner. Nach der Einstellung des Zinnbergbaues 1991 wurde der wirtschaftliche Schwerpunkt auf das Kur- und Erholungswesen gelegt. 2004 erhielt die Stadt das Prädikat Kneippkurort verliehen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelte sich die Stadt Altenberg infolge ihrer schneesicheren Lage zu einem international anerkannten Wintersportzentrum. 1923 wurde Altenberg über die Müglitztalbahn an das Eisenbahnnetz angeschlossen.
Vom 5. Mai bis zum 8. Mai 1945 gab es Luftangriffe auf den Bahnhof und die Stadt Altenberg. Nach Kämpfen am 9. Mai brach ein Großbrand aus, der drei Viertel der Stadt vernichtete. Mit dem Wiederaufbau der Stadt begann in den 1950er Jahren auch der Ausbau des Kurwesens.