Alors qu’un petit peuplement est attesté aux Ursines dès le VIe siècle, ce n’est qu’au IX^e siècle que Chaville apparaît.

Vers 829, l’évêque de Paris, Inchadus, décide de fonder un domaine rural pour y soigner les convalescents de l’Hôtel-Dieu de Paris. Il choisit pour cela une vallée verdoyante où coulent de nombreuses sources en bordure de la route joignant Paris à la Normandie. L’exploitation agricole qui entoure la maison de convalescence permet à la communauté de subvenir à ses besoins.

À une époque où les routes sont dangereuses et l’habitat précaire, la fondation de domaines agricoles par l’Église assure une relative protection aux paysans, si bien que des maisons se groupent peu à peu autour de cette propriété et forment un hameau. Chaville est née !

Le village se situe à l’origine dans le quartier de la Mare Adam. Son nom vient d’une déformation progressive du latin Inchadi villa qui signifie « domaine d’Inchadus ».

Des différents seigneurs de Chaville qui se succédèrent au fil des siècles, la famille Le Tellier est celle qui a marqué le plus profondément l’histoire de la ville.

La famille Le Tellier possède la seigneurie de Chaville de 1596 à 1695. Michel Le Tellier (1603-1685), marquis de Louvois, secrétaire d’État à la guerre de Louis XIV puis chancelier de France, y fait ériger un château qui donne à Chaville un rayonnement particulier. Aujourd’hui disparu, ce château se situait à l‘emplacement de l’actuel groupe scolaire Anatole France.

Chaville est alors un village d’environ 200 habitants, essentiellement des vignerons et des laboureurs mais les modifications qu’il connaît à cette époque marquent profondément et durablement le village.

Michel Le Tellier fait raser le vieux village d’Ursine en 1674 pour créer un réseau d’étangs dans son parc.

À l’instigation de Louis XIV, une nouvelle route est ouverte pour relier Paris à Versailles où il vient de s’installer avec la Cour. C’est ainsi que la Grande Route de Paris à Versailles par le Pont de Sèvres (l’actuelle avenue Roger Salengro) est ouverte en 1686.

Cette route donne un nouvel élan au dynamisme de Chaville. Des maisons sont construites et l’habitat se densifie peu à peu le long de ce nouvel axe. Progressivement, le centre ville se déplace de la Mare Adam vers cette nouvelle route, que l’on appelle encore « la Voie royale » ou « la Grande rue », modifiant profondément le visage de Chaville.

En 1764, le château construit par Michel le Tellier est démoli sur ordre du roi Louis XV. Cette même année, il cède l'usufruit du domaine de Chaville (propriété de la Couronne depuis 1695) au Comte René-Mans de Tessé (1736-1814), premier écuyer de la reine, et à son épouse Adrienne de Noailles (1741-1814), à condition d'y bâtir un château.

Construit entre 1764 et 1766 dans le style néoclassique, ce nouveau château est dû au talent d'Étienne-Louis Boullée, architecte de Louis XV. Il était situé dans l'actuel Parc Fourchon, à l'angle des avenues Talamon et Louvois.

Madame de Tessé fait aménager ses jardins à l'anglaise. Férue de botanique, elle y fait planter des essences d'arbres rares, dont celles envoyées d'Amérique par son ami Thomas Jefferson, futur président des États-Unis.

Déclaré "bien d'émigrés" à la Révolution (les Tessé émigrent dès octobre 1789) et mis en vente comme tel, l'ensemble de la propriété est acquis par un député de la Convention, Benoît Gouly, en 1796. Celui-ci s'empresse de démolit le château pour en vendre les matériaux, tandis que les essences les plus rares des jardins sont envoyées au Jardin des plantes.

Le XIX^e siècle voit l’essor démographique et économique de Chaville et la transformation du village avec l’arrivée du chemin de fer.

À l’aube du siècle, Chaville compte un peu plus de 500 habitants. Un siècle plus tard, on dénombre 3633 Chavillois (recensement de 1901). Des lotissements sont créés dès la seconde moitié du siècle et les constructions se densifient le long de la route de Paris à Versailles. Un certain nombre d’édifices comme le groupe scolaire Paul Bert (1886), la mairie (qui occupe ses locaux actuels depuis 1909), l’église ou le marché sont implantés le long de cet axe.

Quelques industries prennent un certain essor, encouragées par l’abondance de l’eau : des brasseries, des tanneries, des fours à chaux et surtout des carrières de calcaire. Cependant, la blanchisserie est l’activité la plus répandue. En 1900, 1/3 des Chavillois, essentiellement regroupés dans le quartier du Doisu, est occupé à laver, sécher et repasser le linge.

La bonne desserte de Chaville par le chemin de fer dès les années 1840 favorise l’essor de nouvelles activités liées au tourisme dominical. De nombreux parisiens viennent se promener dans les forêts de Meudon et de Fausses Reposes, pêcher dans les étangs d’Ursine, de Brisemiche ou des Écrevisses et se détendre dans les restaurants, les guinguettes et les cafés.

Ses forêts donnent à Chaville une certaine renommée. Dans les années 1950, le bois et son muguet sont rendus célèbres par la chanson de Pierre Destailles « Tout çà parc’ qu’au bois d’Chaville ». Chaque 1er mai, de 1956 à 1968, les Fêtes du muguet, qui se déroulent sur une quinzaine de jours, sont l’occasion de réjouissances qui culminent avec le défilé de chars fleuris mené par la Reine du Muguet.

La vocation résidentielle de la ville remonte à la mise en vente par lots des grands domaines dès la fin du XIXe siècle (lotissements du Parc Fourchon, du Parc Saint Paul, du Parc Lefebvre…). Villas atypiques, maisons en meulière, architecture néoclassique, pavillon style années 30, maisons ouvrières fleurissent alors.

Aujourd’hui, cet habitat pavillonnaire préservé, le patrimoine vert de la ville (forêts, espaces verts municipaux, jardins privés) ainsi que les nombreux équipements culturels participent au charme et au rayonnement de Chaville.