Le origini di Castel Baronia sono poco chiare e suggeriscono la presenza di insediamenti primordiali tra l'epoca romana e quella medievale, fungendo da passaggio per popolazioni provenienti da Abruzzo, Lazio, Campania, Puglia e Basilicata.
Durante il periodo normanno, Castel Baronia era noto come "Castello" ed era un casale facente parte della Baronia di Vico; la sua storia era quindi strettamente legata alla famiglia Loffredo, che deteneva l'intero feudo.
Con la fine del sistema feudale nel 1806, il paese, che aveva già adottato il nome di Castelbaronia, divenne capoluogo dell'omonimo circondario nel Distretto di Ariano. Anche dopo l'Unità d'Italia, il comune mantenne questa posizione fino al 1926, anno in cui fu incorporato nella provincia di Avellino, assumendo gradualmente il nome definitivo di Castel Baronia.