El solar que hoy ocupa la villa de Baltanás fue asentamiento de otros pueblos que moraron en estas tierras con anterioridad; nos lo dicen los restos hallados 'tumba celtibérica' en la ladera norte, así como restos de una 'villa romana' encontrados en el pago de Renedo. 

Se cuenta que el primitivo castillo medieval de Baltanás -hoy, desaparecido- tal vez fue construido dentro del último tercio del siglo IX, durante las victoriosas campañas de reconquista del rey don Alfonso III el Magno de Asturias, quien teóricamente ordenó repoblar la villa con astures, cántabros y vascones entre otros. Entonces, Baltanás sería erigido en Cabeza de Alfoz con jurisdicción sobre bastantes pueblos del contorno; y también se cree que fue por las mismas fechas cuando se construyó la muralla protectora con varias puertas almenadas, entre las que figuraban las de: El Sol, La Fragua y Barriuso.

La primera referencia escrita conocida es la donación de la iglesia de San Miguel de Baltanás al monasterio de San Isidro de Dueñas, por el rey Sancho III el Mayor de Pamplona y conde de Castilla en el año 1033, en cuyo documento se afirma que el nombre de la localidad procede de 'Val de Atanasio'.

Un cuarto de siglo después, en 1059 aparece Baltanás en otro documento por el que el rey don Fernando I de Castilla y León, llamado el Magno, que confirma las donaciones hechas por su padre don Sancho III Mayor de Pamplona a favor de la diócesis palentina tras restaurarla en 1035.

Un siglo después, en 1155 el rey Alfonso VII el Emperador ordenó a su alférez de origen navarro, conde don Gonzalo de Marañón, que realizara el deslinde municipal de los Concejos de Antigüedad, Baltanás, Palenzuela y Royuela.

Enfrentado a la regente

En el 1299 se reunieron en Baltanás las tropas del Infante don Juan el de Tarifa, de los infantes de la Cerda y de la Casa de Lara, todos ellos enfrentados a la regente doña María de Molina, que actuaba en defensa su hijo menor de edad, el rey Fernando IV el Emplazado.

Sobre la segunda mitad del siglo XIV, la villa de Baltanás era, en lo religioso, cabeza del arciprestazgo de Baltanás en el arcedianato del Cerrato de la diócesis palentina, y poseía los templos parroquiales de San Millán y Santa María; y en lo civil, formaba parte de la Merindad del Cerrato, y figuraba como señorío de la Orden de Santiago, aunque en ella, también tenían vasallos la Orden de San Juan de Jerusalén, Juan Rodríguez de Sandoval y otros llamados escuderos de Baltanás. 

Por resolución arbitral tomada en 1442, se ordenó a Gutierre Fernández de Arenas, vecino de la villa, que cediese a la villa de Baltanás el señorío que pudo pertenecerle en los lugares de Terrados y Villalba, del Alfoz de Baltanás, así como otros derechos o títulos que poseyera. A cambio de esto, el Concejo de Baltanás quedaba obligado a indemnizar a Gutierre Fernández de Arenas con la cantidad de 75.000 maravedíes y a nombrarle alcalde perpetuo de la villa baltanasiega.

En 1451 las fortalezas de Palenzuela y Hornillos del Cerrato, ocupadas por las huestes de don Fadrique Enríquez, almirante de Castilla, de su hijo Alfonso, de don Juan de Tovar, señor de Astudillo, de Juan Carrillo y otros caballeros, se sublevaron contra el rey don Juan II y su favorito don Álvaro de Luna. Dichas tropas se apoderaron de Baltanás, Tabanera y otros pueblos de la comarca cerrateña. Pasados estos disturbios, el rey Juan II mandó a Garci Martínez de Astudillo que evaluara los daños y perjuicios sufridos por Baltanás y los otros pueblos del contorno durante la citada rebelión.

Años más tarde, en 1475 durante la guerra por la sucesión a corona de Castilla entre Isabel I y la Beltraneja, Baltanás también se vio envuelta en el conflicto en el bando de Isabel encabezado en la villa por el conde de Benavente, quien el día 18 de septiembre de 1475 perdió la plaza y su libertad a manos de las tropas lusas. 

Tras la victoria, y una vez asentados en el trono, la reina Isabel I de Castilla se presentó en Baltanás para rendir homenaje a los caídos  y a los vecinos de Baltanás por el saqueo sufrido. También aprovechó la ocasión para premiar al conjunto de la villa con varios privilegios, entre los que destacan: una moratoria de dos años para todas sus deudas; la adjudicación de sus rentas a resarcir a los perjudicados y el nombramiento de capital de la Merindad del Cerrato para la villa, título que aún hoy conserva. Este título fue creado en 1351, y lo ostentaba la villa de Palenzuela. Durante la guerra de las Comunidades, años 1521-1522, la villa de Baltanás apoyó decididamente el movimiento comunero. 

En 1543 Baltanás fue desmembrada de la Encomienda de Castroverde del Cerrato de la Orden de Santiago, a la que pertenecía desde el último tercio del siglo XIV, y vendida a Pedro de Zúñiga, señor de Aguilafuente y Castroverde, aunque Baltanás seguía siendo cabeza de arciprestazgo en el arcedianato del Cerrato de la diócesis palentina. 

Bodegas bic

A Pedro de Zúñiga, le sucedió su hijo de igual nombre, al que Felipe II concedió el título de marqués de Aguilafuente. La villa de Baltanás se mantuvo en este marquesado hasta su incorporación al ducado de Abrantes en 1734, fecha del matrimonio de Francisca de Zúñiga con Juan de Carvajal y Lancaster, IV duque de Abrantes.

Baltanás tiene una peculiar orografía del vino compuesta por la imagen de las 374 bodegas artesanales en la ladera del Cotarro, que el sempiterno viento esparce sus efluvios mezclados con los que emanan del tomillo y el espliego creando una armónica sinfonía de aromas sumamente agradable al olfato. Este ingenioso conjunto de bodegas artesanales fue declarado Bien de Interés Cultural en 2015.

Desde el año 2010 celebra anualmente la Feria del Queso y el Vino en la que participan gran variedad de empresas bodegueras. 

Ya no queda nada de lo que fue su castillo en lo alto del cerro, hoy llamado Cotarro del Castillo; tampoco quedan restos de la cerca que circundaba la villa. 

En Baltanás se puede visitar: La iglesia parroquial, la ermita de Nuestra Señora de Revilla, el Hospital de Santo Tomás de Villanueva, la casa solariega de los hermanos Calvo y el barrio de las bodegas.