La historia de Tembleque está ligada a la de la ciudad de Toledo. Por su situación geográfica, se asocia la villa de Tembleque al territorio carpetano, romanizado a partir del 193 a. C. año en que es conquistada Toletum (Toledo). Con el declive de Roma, la región será ocupada por los visigodos y en el 711 por los ejércitos musulmanes. Posteriormente, fue conquistada por las tropas cristianas tras la toma de Toledo por Alfonso VI, en 1085, y puesta bajo el dominio de Consuegra. Hacia 1183, el rey Alfonso VIII de Castilla dona Consuegra y todo su territorio a la orden de San Juan de Jerusalén.
Tras la batalla de las Navas de Tolosa, el prior de la Orden de San Juan de Jerusalén otorga carta de población a Tembleque en 1241. En 1509, la reina Juana le otorga la condición de villa. La buena situación de la villa, la importancia que cobra la venta de lana, y por tanto importancia de la trashumancia hacen que en este periodo Tembleque viva una etapa floreciente.
Durante la Edad Moderna, la villa experimentó una fase decadente que se acrecentó durante los siglos xviii y xix. En el siglo xx, tras la mecanización agraria, su población se estabilizó en torno a los 2000 habitantes, que dependen en su mayoría de las actividades agrarias y del sector servicios. La implantación de fábricas a partir de la década de 1990 y las buenas comunicaciones de la localidad han permitido a Tembleque mantener su población y diversificar sus ocupaciones.