El término de San Esteban de Litera ha estado ocupado, al menos, desde hace unos 120.000 años. En unas graveras de la partida de Olriols correspondientes a unas antiguas terrazas del río Noguera Ribargozana, antes de haber variado su curso hacia el Este, aparecieron útiles de piedra correspondientes al Achelense (Paleolítico Inferior), los más antiguos de la provincia de Huesca. En varios puntos de la misma partida, y en La Ortilla se ha constatado la presencia de hábitats del Neolítico Reciente con una cronología entre el 3.500 y el 2.500 a. C.
Toda la zona vivió un incremento demográfico muy importante durante la Edad del Bronce, siendo abundantes los asentamientos de este período, con yacimientos como los de Penyaroies y Sosa III-La Ortilla (Bronce Antiguo-Medio), y los de Sosa II, Olriols y Les Forques (Bronce Medio-Reciente). Del Bronce Final-Hierro I es el yacimiento de Matacabras, con cerámicas de acanalados.
De época ibérica cabe destacar los yacimientos de Els Llops y Olriols (éste con su inicio durante el Bronce), que alcanzan hasta la romanización. De época romana es también una villa romana en las proximidades de la torre Falces.
La ocupación islámica de la comarca fue total y en las Forcas encontramos un interesante poblado correspondiente a ese momento que tendría un recinto fortificado y formaría parte de la línea defensiva de Monzón a Balaguer, con fortalezas como las de Tamarite y Albelda en el límite con la tierra llana.
La zona de San Esteban de Litera fue conquistada en 1064, y por segunda vez en 1089, por el rey Sancho Ramírez de Aragón. Más tarde se perdió, si bien fue reconquistada en 1107, junto a Tamarite, por Alfonso I el Batallador. Hay constancia de la donación de Alfonso I a Ximino Lópiz, en 1116, de unas casas con heredades en el término de San Esteban, propiedad de Iben Annezar, con la condición de mantenerlas bien cultivadas y pobladas.
Los almorávides, en sus incursiones del primer tercio del siglo XII, despoblaron la zona, que fue retomada de forma definitiva por Ramón Berenguer IV en fecha incierta, entre los años 1142-1149, y posteriormente repoblada. A sus nuevos moradores se les otorgaron Fueron de Aragón.
El castillo de Santo Stephano se emplaza en el cerro que domina la población, donde probablemente hubo una probable torre de observación islámica. De la fábrica primitiva se conserva una torre de planta cuadrada con acceso a través de una puerta en arco de medio punto. En el recinto del castillo se alzó una pequeña iglesia románica de la que aún quedan algunos vestigios. El territorio fue repoblado con gente venida de otras zonas mediante el establecimiento de granjas o alquerías en las zonas más fértiles, como las ubicadas en Olriols o en El Amelleral. Algunas dieron lugar a pequeñas aldeas que dependían de la villa, así sabemos que en el 1397 existían las de Maimó, Puimuixó, Talladellas, Binafelda, Benimaz y Sol de Ribas.
El rey Alfonso II el Casto estuvo en el castillo de San Esteban en 1174, que dio en esponsales, junto a nueve castillos más, a su esposa la reina Sancha de Castilla. Posteriormente, el castillo pasó a manos de Aurembiaix, condesa de Urgell (1226) y de los Cabrera (1243), quienes lo traspasaron a los barones de Peralta. Finalmente, en el siglo XIV revirtió a la Corona, siendo pues, villa de realengo.
La villa tuvo gran importancia en época medieval siendo cabeza de bailío en esta parte de La Litera. La iglesia parroquial es tardo gótica con ampliaciones barrocas. Se sabe que hubo en la localidad un taller de retablos en la época del gótico y principios del renacimiento. Además, Martín de Larraz, pintor natural de la población, en los primeros años del 1500 ayudó a Miguel Ximénez en la realización del retablo del altar mayor de la colegiata de Tamarite, dedicado a San Miguel.
En época moderna, San Esteban tuvo el derecho a participar en las Cortes de Aragón en el brazo de universidades. San Esteban, al igual que el resto de La Litera padeció en extremo durante la guerra de 1642 en que su población quedó diezmada.
Varias son las casas solariegas que hay en la población, representativas del esplendoroso pasado de la villa, son casonas de estilo renacentista aragonés con galería superior de arquillos, destacando las casas Salas y Falces. Algunas de estas grandes viviendas tienen capilla propia, como la barroca de casa Salas.
En 1843 se incorporó a su término la antigua población y término de Rocafort que pertenecían a la baronía de Peralta.
El 2 de marzo de 1906, S.M. el rey Alfonso XIII celebró con un banquete bajo el puente-acueducto de Perera, la inauguración del Canal de Aragón y Cataluña, gran obra de ingeniería que riega la parte baja de la comarca de La Litera antes de penetrar en la vecina provincia de Lérida.