Der Name ist vermutlich auf den Besiedler Lutvín oder Litvín zurückzuführen. Als Dorf mit Kirche wurde das Dorf das erste Mal im Jahre 1352 urkundlich in der päpstlichen Steuerbulletin "Registrum decimarum" erwähnt. In diesem und weiteren Eintragungen von 1369, 1384, 1399 und 1405 wird Lutwini villa, Lutwinow, Luthvinuivilla und Litwinow erwähnt. Das Dorf war Eigentum der Herren von Hrabischitz, denen ein Großteil der Länder unterhalb des Erzgebirges gehörte. Im 14. und 15. Jahrhundert wechselte es ständig den Besitzer.So verkaufte Bores von Riesenburg 1398 das gesamte Vermögen samt der Stadt Dux an den Meißner Markgrafen Wilhelm I.. In der Eigentumsliste tauchen dann das erste Mal auch die beiden Bezeichnungen für Litvinov auf, die später immer wieder benutzt werden. Zu einem Leutmannsdorf und Nedir Leutnnansdorf (tschechisch Dolni Litvinov). Beide Bezeichnungen wurden auch in der Urkunde von 1459 erwähnt, als die böhmische Krone unter dem König Georg von Podiebrad die Besitztümer von den Meißnern zurückkauft und der Besitz der Riesenburger zum königlichen Lehen wird. Am Ende des 15. Jahrhundert verkaufte Vladislav II. diese Güter an der Landtafel wieder.Die Stadt erhielt Kaspar von Jahn, verpfändete diese 1505 als sogenanntes Swrchni Litvínov (Oberleutensdorf) an Sigismund von Dubany. Seit diesem Zeitpunkt wurden beide Begriffe Ober- und Unterleutensdorf in den Urkunden konsequent erwähnt.Anfang des 16. Jahrhundert übernahmen die Herren von Jahn die Herrschaft und siedelten sich hier auch an. 1589 wurde der Ort an Wenzel von Lobkowicz verkauft, der das Dorf mit Obergeorgenthal (Horní Jiřetín) vereinte. Gleichzeitig begann man im Rauschengrund mit dem Abbau von Kupfer, Molybdän und Zinkerzen.1850 fand eine Gebietsreform statt. Oberleutensdorf wurde durch einen Erlass des Statthalters von Böhmen am 5. August 1852 zur Landesstadt erhoben. In ihr Zuständigkeitsgebiet fielen die Gemeinden Wiesa, Schönbach, Bergesgrün, Hammer, Oberdorf, Rauschendorf, Sandl, Zettl und Raschau. Allerdings traten später einige Gemeinden aus dem Gemeindeverband wieder aus, so 1898 Wiesa, 1905 Bergesgrün und Hammer und 1913 Schönbach, Rauschengrund, Oberdorf und Sandl.1860 zählte die Stadt 3.181 Einwohner, 1880 3.813 und wuchs bis 1900 auf 8.810. Am 4. Januar 1905 bekam die Stadt ein Kreisgericht und Finanzamt zugesprochen.1938 wurde Oberleutensdorf mit dem gesamten Sudetenland ins Deutsche Reich integriert. 1941 wurden Niederleutensdorf und Maltheuern eingemeindet, 1943 kam Bergesgrün wieder hinzu. Aufgrund der Beneš-Dekrete wurde ab Mai 1945 die deutsche Bevölkerung zum großen Teil enteignet und vertrieben. Viele Neubürger aus Mittelböhmen, der Slowakei, sogenannte "Repatrianten" und Roma siedelten sich in der Nachkriegszeit in Litvínov an.
