Im Spätmittelalter war Densbüren Teil der Herrschaft Urgiz. Die erste urkundliche Erwähnung erfolgte im Jahr 1426 als Teinspuiren. Der Ortsname stammt vom althochdeutschen Taninesburron und bedeutet «bei den Häusern des Tanin». Die bei Densbüren gelegene Burg Urgiz wurde bereits im Jahr 1277 erwähnt, der Inhaber, Ritter Uriol, war ein Dienstmann des Abtes von Murbach. Die Burg wurde beim Basler Erdbeben von 1356 zerstört. Besitzer der Herrschaft war zuerst das Bistum Strassburg, dann erwarb die Familie Effinger 1429 die Herrschaft,1444 Ulrich Rätz von Säckingen und schliesslich 1475 die Hasfurter aus Luzern.

1502 erwarb Bern die Herrschaft und vereinigte sie mit derjenigen von Schenkenberg. Die Berner sicherten sich dadurch den strategisch wichtigen Staffelegg-Passübergang. Densbüren, welches im Mittelalter nach Herznach kirchgenössig war, bildete nach der Reformation von 1528 eine Filiale von Elfingen, bis es 1642 eine selbstständige Pfarrei wurde. Die Kirche entstand zwischen 1550-60. Die Reformation von 1528 machte Densbüren zum Grenzort zum katholischen Fricktal.

Der Statthalter von Aarau liess in Densbüren schwarz erworbenes Herznacher Erz verhütten. So hatte Densbüren bis zur Mitte des 17. Jahrhunderts eine sichere Existenz. Dann unterband Wien den Schwarzhandel rigoros. Densbüren geriet in eine schwere wirtschaftliche Krise. In der Not wählten viele den Weg in fremde Kriegsdienste und bald unterschieden die vielen Amsler, Fasler, Frey, Senn und Wehrli sich nach ihren ehemaligen Dienstherren in Holländer, Franzosen, Savoyarden, Piemonteser und Preussen. So heisst ein Quartier in Densbüren «das Holand».

Nach dem Einmarsch der Franzosen in die Eidgenossenschaft von 1798 wurden die «Gnädigen Herren» von Bern entmachtet. Seither gehört Densbüren zum Kanton Aargau. Der nördliche, katholische Nachbar, das Fricktal, folgte 1803. Ab 1810 wurde eine Verbindungsstrasse von der Kantonshauptstadt Aarau nach Frick gebaut, die Staffeleggstrasse. Der aufkommende Verkehr mit Pferdefuhrwerken verlangte für die Passüberquerung einen Vorspanndienst.

Bis Mitte des 19. Jahrhunderts wurde neben Landwirtschaft Weinbau betrieben. Einen Nebenverdienst garantierten die Vorspanndienste im Passverkehr. Dieser Verdienst verschwand mit der Eröffnung der Bözberg- und Hauenstein-Eisenbahnlinie. Noch einmal traf der Hunger die Leute hart, sie flüchteten in selber gebrannten Schnaps. Um den Leuten wieder eine Perspektive zu bieten, wurde 1859 die Weinbaugesellschaft gegründet. Noch heute wird in Densbüren die Rebe kultiviert. Die Landwirtschaft spielt noch heute eine wichtige Rolle, so arbeiteten im Jahr 2000 rund 19% der Erwerbstätigen in diesem Sektor. Daneben hat sich die metallverarbeitende Industrie in Densbüren niedergelassen.