Il rinvenimento di antichi frammenti di ceramica attesta che il territorio di Noale fu abitato fin dall'età del bronzo.

In epoca romana la zona fu popolata da numerose fattorie e la divisione agraria dell'epoca, detta "centuriazione", è ancora visibile in tracce nell'attuale struttura di strade e fossi.

Niente si conosce del periodo della decadenza romana e poco del periodo delle invasioni barbariche. Il primo documento scritto nel quale viene menzionato il termine "Novale" risale al 982.

L'importanza storica e politica di Noale in epoca medievale è legata indissolubilmente alla famiglia dei Tempesta, "Avogari" del Vescovo di Treviso, che a partire dal XII secolo fecero della cittadina il centro di una signoria rurale ai margini dei territori dei comuni di Padova e Treviso, comuni nei quali tale famiglia medievale acquisì incarichi prestigiosi.

Risale al XIII secolo la costruzione della "Rocca dei Tempesta", l'edificio munito di alte mura e possenti torri, sicuro rifugio nei frangenti politici più avversi, e di cui si possono ancora oggi ammirare le romantiche rovine che si innalzano imponenti sull'antico terrapieno, circondato da due ampie cerchie di fossati.

L'esponente più significativo del casato dei Tempesta, Guecello, nella prima metà del 1300 riuscì per un breve periodo a impadronirsi della città di Treviso e poco dopo fu posto dalla Serenissima a capo delle armate veneziane nel conflitto contro gli Scaligeri di Verona. Dopo aver affrontato nel 1242 la ferocia di Ezzelino III, nel 1245 Noale cadde nelle mani di Ezzelino da Romano e ritornò ai Tempesta nel 1260 con lo sterminio degli Ezzelini, gravitando nel XIV secolo prima nell'orbita scaligera e poi in quella veneziana.

Nel 1360 la Repubblica di Venezia istituì a Noale una Capitaneria. Dopo una breve occupazione dei Carraresi di Padova (1381 - 1388) e l'estinzione del ramo diretto della famiglia Tempesta, la Serenissima diede a Noale la forma definitiva in Podesteria, che durò fino al 1797.

Eretto a comune dopo le guerre napoleoniche, Noale sopportò le angherie delle truppe francesi.
Dopo la cessione dei territori della Repubblica Veneta all'Austria, fu centro amministrativo del distretto. Durante le guerre d'indipendenza subì un declassamento amministrativo per aver dato i natali a Pietro Fortunato Calvi (1817-1855), ispiratore e comandante nel 1848 in Cadore dei "Cacciatori delle Alpi".

Quando Venezia insorse nel 1848 contro gli Austriaci, Pietro Fortunato Calvi andò in Cadore alla guida di un gruppo di volontari come tenente. Scoperto, continuò la sua opera di organizzazione di imboscate e di raccolta di ribelli, nonostante fosse stata istituita una grossa taglia sulla sua testa. A seguito del tradimento di una spia, venne arrestato e condotto a Innsbruck e poi a Mantova, dove venne processato e, il 4 luglio 1855, impiccato.

A ricordo di questo eroico noalese vi sono un busto e una lapide sotto il colonnato della Loggia, una statua di Rinaldi vicino al lato sud della Torre dell'Orologio, e un bassorilievo bronzeo, opera di E. Greco, collocato sempre nella Torre dell'Orologio parete nord.

Unita al Regno d'Italia nel 1866, Noale appartenne successivamente alle province di Vicenza, Padova e infine Venezia.

Tra i principali monumenti storici, oltre alla Rocca dei Tempesta meritano un cenno e una visita: la Chiesa Parrocchiale, la chiesa dell'Assunta, le grandi porte d'ingresso al centro storico munite di merlature e più note come Torre dell'Orologio e Torre delle Campane, la colonna detta della Pace (risalente al XVI sec.) opera di Paolo Pino Veneziano ed infine le due Piazze.

La chiesa Arcipretale, dedicata ai Santi Felice e Fortunato, è l'edificio di culto più antico e più ricco di opere d'arte. Essa sorge sul lato ovest di Piazza Castello ed al suo interno, diviso in tre navate, si possono ammirare: sulla sinistra il cinquecentesco altare del Santissimo attribuito al Sansovino; sulla destra l'altare della storica confraternita dei Battuti, che ospita una pala di Giacomo Palma il Giovane e un quadro ligneo del '400 raffigurante la Madonna delle Grazie; al centro l'altare maggiore, in marmo d'Istria e che ospita una grande pala raffigurante l'Ascensione e i Santi patroni Felice e Fortunato, opera di Damiano Mazza, allievo del Tiziano.

Belli anche la quattrocentesca pala dell'Assunta di Alvise Vivarini, la grande raffigurazione cinquecentesca dei Santi Giovanni, Pietro e Paolo, attribuita a Vittore Carpaccio e il fonte battesimale in marmo del 1420.

La Chiesa dell'Assunta - piccola, raccolta e suggestiva - faceva parte di un convento costruito alla fine del 1400 e ora interamente demolito. Al suo interno si possono ammirare: sull'altare maggiore una pala del 1602 di Bartolomeo Oriolo e raffigurante l'Assunta, il bel tabernacolo in stile barocco e un raro crocifisso processionale risalente alla fine del '600 collocato nell'altare della parete di destra.

Le altre chiese presenti nel territorio comunale sono la Chiesa di Briana, la Chiesa di Cappelletta - che ospita una preziosa pila per l'acquasanta in alabastro - e la Chiesa di Moniego, dichiarata monumento nazionale.

Le due Piazze presenti a Noale, Piazza Castello e Piazza XX Settembre, si contraddistinguono per i portici e i numerosi palazzi e case alla veneta, di cui alcuni con tracce di affreschi del XVI secolo.

Alle "Quattro Strade" - ovvero all'incrocio tra la strada che collega Treviso a Padova e quella che collega Camposanpiero a Venezia - si può ammirare la "Colonna della Pace" opera del XVI secolo di Paolo Pino Veneziano.

Di fronte si trova il Palazzo della Loggia (ex municipio), edificio neoguelfo progettato dal padovano Pietro Businari, edificato nel 1848.