Na teritoriji današnje opštine Mladenovac prva naselja formirana su u periodu praistorije, o čemu svedoče brojna arheološka nalazišta i oko 200 ostataka praistorijskih naselja. Po važnosti posebno se izdvajaju: “Jablanica” u Međulužju, koja potiče iz gvozdenog doba i ranorimskog perioda, Protostarčevačko nalazište od kraja VI milenijuma p.n.e u Bataševu i “Divičmeđ” u Kovačevcu gde je otkriven rano-srednjovekovni grad iz perioda IX-XI vek. Današnja naselja u mladenovačkom kraju, dakle, pominju se još u srednjem veku, u doba despota Stefana Lazarevića, a kasnije, početkom 16. veka i u turskim popisima.
Formiranje Mladenovca počinje 1882. godine tokom izgradnje železničke pruge Beograd-Niš. Tom prilikom podignuta je prva zgrada buduće varoši, mehana „Kosmaj“, koja je u nešto izmenjenom obliku sačuvana do danas. Oko železničke stanice i mehane, na prostranim močvarnim livadama kraj rečice Lug, na pašnjacima i njivama na kojima je bila rasuta po neka seoska koliba razvijalo se novo naselje. Već 1885. godine podignut je prvi parni mlin!
Mladenovac je za varoš proglašen 2. avgusta 1893. godine ukazom kralja Aleksandra I Obrenovića, kada počinje nagli privredni razvoj mesta i doseljavanje brojnih zanatlija i trgovaca. Prva osnovna škola počela je sa radom 1895. godine, a 1904. izgrađena je pruga uskog koloseka Mladenovac – Aranđelovac – Lajkovac. Izgradnjom te pruge i ranije prolaskom pruge Beograd – Niš, Mladenovac postaje značajan čvor železničkog saobraćaja tadašnje Srbije i jak izvozni centar goveda, sitne stoke, pšenice i kukuruza. Najstarija klanica i fabrika salame osnovana je 1907. godine, što predstavlja početak industrializacije varoši. Godine 1920. osnovana je i prva fabrika džakova. Uporedo sa trgovinsko-zanatskim i industrijskim razvojem, razvija se i administrativna funkcija varoši te tako, središte istoimenog sreza Mladenovac postaje 1930. godine, kojem je kasnije pripojen i Kosmajski srez.
Prema legendi, naziv „Mladenovac“ potiče od Mladena, jednog od trojice braće koji je 200 godina posle Kosovskog boja došao u ovaj kraj. Mesto gde su njegovi potomci formirali porodice po njemu je dobilo naziv. Prvi zvanični podaci o naselju na ovom području spominju se u turskom popisu stanovništva iz 1528. godine.