In epoca etrusca Quarrata non risulta essere abitata. La zona pianeggiante dove oggi sorge la cittadina si trovava quasi sicuramente in uno stato paludoso. Con tutta probabilità gli Etruschi preferirono insediarsi nelle zone collinari circostanti ed utilizzare la pianura solamente come via di transito e comunicazione. Furono i Romani che attraverso la centuriazione della zona bonificarono il terreno. Lo stesso toponimo Quarrata è probabilmente di origine romana e potrebbe derivare dall’aggettivo latino quadrata: infatti attraverso la centuriazione il terreno veniva squadrato, diviso in porzioni.

A partire dal Medioevo e fino al 1959 il comune ebbe il nome di Tizzana, importante castello situato alle pendici del Montalbano e sottoposto a Pistoia: segnava infatti il confine del contado pistoiese con quello di Firenzee dalla sua posizione si poteva controllare tutta la pianura. Per tutto il XIII secolo le due città si contesero il possesso del territorio fin quando, dopo l’assedio di Pistoia, terminato nel 1306, esso passò, assieme a tutti gli altri territori della città sconfitta, ai fiorentini. Non volendo questi mantenere in attività dei pericolosi fortilizi nel pistoiese, Tizzana perse ogni importanza militare e del castello oggi non restano che poche tracce.

Tra la fine del XIX e l’inizio del XX secolo la sede del comune fu spostata in pianura, inizialmente nella frazione di Vignole e poi a Quarrata, dove in periodo fascista fu costruito un edificio dalle forme neo-rinascimentali, oggi sostituito da una moderna costruzione. Nel 1959, con un Decreto del Presidente della Repubblica, il nome del comune fu ufficialmente mutato in quello attuale di Quarrata: erano gli anni in cui cominciava a fiorire il commercio di mobili che mutò profondamente l’aspetto rurale del territorio quarratino. Ancora oggi questa industria, pur attraversando un momento di crisi, è uno dei pilastri dell’economia della zona.

Nella fascia è ripreso il tradizionale scaccato dello stemma di Pistoia. Lo stemma e il gonfalone di Quarrata sono stati concessi con l’apposito decreto del Capo del Governo datato al 26 ottobre 1928; la bandiera con il decreto del Presidente della Repubblica datato al 1º agosto 2019.

Con decreto del presidente della Repubblica del 3 luglio 1969 a Quarrata viene riconosciuto il titolo di Città che cambia così la denominazione da Comune di Quarrata a Città di Quarrata.