Auf dem heutigen Gemeindegebiet von Gränichen siedelten schon vor etwa 5'000 Jahren gelegentlich Menschen der Jungsteinzeit. Darauf verweisen verschiedene Steinbeile, welche in verschiedenen Dorfteilen gefunden wurden.

Im Rahmen der Eroberung durch die Römer entstand wenige Jahrzehnte nach dem Jahr 0 unserer Zeitrechnung beim Muracher ein stattliches römisches Landhaus, das 1854/55 teilweise ausgegraben wurde. Dabei wurden Mosaikböden, Münzen, Amphoren, Keramikgefässe und anderes mehr entdeckt.

Die gallo-romanische Bevölkerung lebte hier bis ins 3. vielleicht 4. nachchristliche Jahrhundert weiter und musste dann aber alemannischen Zuwanderern weichen, die aus dem süddeutschen Raum kamen.

Einen Hinweis auf die alemannische Besiedlung gibt der Ortsname von Gränichen, der vom lateinisch-romanischen Wort granica (Kornspeicher) abgeleitet wurde und "bei den Kornspeichern" bedeutet. Eine feste Ansiedlung alemannischer Bevölkerungselemente dürfte irgendwann zwischen 600 und 800 n. Chr. erfolgt sein. Der Bau einer ersten Kirche aus Stein wird um das Jahr 1000 vermutet. Die auf der Burghalde nachweisbaren chemischen Siedlungsspuren (Phosphatmethode) lassen zudem auf einen frühmittelalterlichen Herrensitz schliessen.

Im Jahr 1184 erscheint der Name des Dorfes (Cranechon) erstmals in einer Urkunde des Klosters Engelberg. Ursprünglich gehörte es den mächtigen Lenzburger Grafen, dann ihren Erben, den Grafen von Kyburg. Vom ausgehenden 13. Jahrhundert bis zum Jahr 1415 blieb Gränichen Bestandteil des damals österreichischen Amtes Lenzburg, das unter der Landesherrschaft des Hauses Habsburg stand.

Die Burg Liebegg war im Verlauf des 12. Jahrhunderts von einem Juniorzweig der Herren von Trostberg (Teufenthal) erbaut worden, die sich fortan Herren von Liebegg nannten. Die kleine Twingherrschaft Liebegg südlich von Gränichen setzte sich zusammen aus Burg und Dorf Liebegg, dem Gulmhof, Gütern in Birrwil und Schöftland. Die Herren von Liebegg starben um 1430 aus. Dabei ging die Herrschaft Liebegg über die Erbtochter an die Herren von Luternau über.

Anlässlich der Eroberung des Aargaus (1415) kam das Dorf Gränichen unter bernische Herrschaft, wo es bis zum Ende der alten Eidgenossenschaft im Jahr 1798 verblieb.

Bedingt durch die bernische Herrschaft musste Gränichen 1528 ebenfalls den Glauben wechseln und sich fortan dem zwinglianisch reformierten Bekenntnis unterstellen. Kurz nach 1470 war die Gränicher Kirche (wahrscheinlich auch das heute noch bestehende Beinhaus) im spätgotischen Stil umgebaut und vergrössert worden. 1645 wurde der Kirchturm erhöht und dabei unterliess es der Baumeister, die Fundamente zu verstärken. Im Februar 1661 stürzte der Turm auf das Kirchenschiff und richtete grosse Zerstörungen an. Daraufhin ordnete die Regierung in Bern an, die Kirche an einer anderen Stelle wieder aufzubauen. 1663 wurde sie an ihrem heutigen Standort eingeweiht. Seit der Restauration von 1977-79 ist die Kirche wieder in ihrer alten, barocken Ausgestaltung zu bewundern.

Zu den wichtigsten Elementen der Wirtschaft während der Berner Zeit gehörte sicher der Wald, an dem die Dorfgemeinde schon früh beachtliche Nutzungsrechte besass. 1596 kaufte sie zudem der Herrschaft Liebegg deren Rechte am Gränicher Wald ab. Im Lauf des 18. Jahrhunderts kam die Gemeinde in arge Finanznöte, weshalb die bernische Regierung eine Dorfordnung (1715) erlassen musste, in der strengste Ausgabendisziplin vorgeschrieben war. Im Verlauf der Berner Zeit entstanden in Gränichen verschiedene Gebäude, die heute noch teilweise oder ganz erhalten sind, wie zum Beispiel das Pfarrhaus, die ehemalige Untervogtei aus dem 17. Jahrhundert, ebenso das ehemalige Kornhaus (jetzt Dorfmuseum), das Gasthaus zum Löwen von 1723 sowie einige Bauernhäuser aus dem 17. und vorwiegend 18. Jahrhundert.

Seit 1803 gehört Gränichen zum neu gegründeten Kanton Aargau. Mit der anbrechenden Industrialisierung kam auch Gränichen in den Sog der neuen Zeit, der nicht nur Gutes mit sich brachte. Das starke Bevölkerungswachstum führte zu Hunger und Armut, sodass die aufwändigste und wichtigste Aufgabe der Gemeinde während des 19. Jahrhunderts mit Sicherheit das Armenwesen war. In den 1840er Jahren wurde auf dem Hochspühl ein Armenhaus, ein sogenannter "Spittel" gebaut, der das kleine Armenhaus bei der Leerberbrücke ablösen sollte. Auch vermehrte Ansiedlung von Industrie und Gewerbetrieben sollte hier Abhilfe schaffen.

Das 20. Jahrhundert bedeutete für Gränichen einen massiven Strukturwandel und ein starkes Bevölkerungswachstum. Von 2'772 Personen im Jahr 1900 stieg die Bevölkerung auf 6'153 Einwohner im Jahr 2000, was einer Zunahme von 222% innert 100 Jahren entspricht. Der Anteil der in der Landwirtschaft tätigen Personen lag 1920 noch bei 18% aller Beschäftigten, bis 1990 sank er unter 2%.

Besondere Merkpunkte waren die beiden Weltkriege 1914-1918 und 1939-1945 mit all ihren wirtschaftlichen und sozialen Problemen. Besonders die Werksschliessung der Schuhfabrik Bally im Jahr 1932, die seit dem ausgehenden 19. Jahrhundert in Gränichen produzierte, führte zu grossen Spannungen, weil mit einem Schlag 300 Arbeitsplätze verloren gingen. Zur gleichen Zeit waren bei der Maschinenfabrik Gränichen AG und bei der Radiatorenfabrik Gebr. Zehnder jeweils etwa 20 Arbeiter beschäftigt. Durch die vermehrte Ansiedlung von Industrie und der starken Zunahme der Gewerbetriebe kann heute ein grosser Teil aller in Gränichen wohnhaften Beschäftigten im eigenen Dorf ihrer Arbeit nachgehen.

Sekundar- und Realschule