Il territorio fu abitato da una società mista di Etruschi, e Liguri Apuani lungo le rotte di comunicazione verso il nord Italia fino alla conquista dei Romani nel 180 a.C. circa. Dalla fine del X secolo fu feudo dei Cunimondinghi a partire da Rodilando figlio di Cunimondo IV signore di Villa Collemandina e di Castelvecchio di Garfagnana. Dal nome dei signori Cunimondinghi, derivò l’appellativo Collemandina o Collemandrina, con cui è qualificato tutt’oggi il paese.

Durante il XIII secolo il paese fu dominato dalla famiglia dei De Nobili che nel 1265 cedettero il loro feudo al vicino comune di Castiglione di Garfagnana sotto l’influenza lucchese. Nel 1430 tutto il territorio passò sotto il dominio del Ducato Estense e vi rimase fino all’Unità d’Italia. Fra il 1803 e il 1806 ci fu la cosiddetta soppressione con relativa fusione dei piccoli comuni autonomi (al tempo corrispondenti a 4), formandosi così l’attuale comune di Villa Collemandina. Il giorno 7 settembre 1920 il capoluogo fu l’epicentro del terremoto che sconvolse tutta la Garfagnana (vedi Terremoto della Garfagnana e della Lunigiana del 1920), causando in paese 29 vittime. In questo tragico evento il vecchio paese medievale fu completamente raso al suolo e anche se negli anni immediatamente successivi fu ricostruito, ovviamente la distruzione provocata dal sisma, ne cambiò per sempre la fisionomia. Nel 1923 il comune, insieme a tutti gli altri comuni della Garfagnana, fu separato dalla provincia di Massa Carrara per entrare a far parte della provincia di Lucca.

Lo stemma e il gonfalone sono stati concessi con decreto del presidente della Repubblica del 9 marzo 1964.