D'origine romaine selon une inscription portant la mention "Locus Augusti", MUTTERSHOLTZ (littéralement Bois de la Mère) aurait été la tradition du lieu de vénération d'une déesse-mère. L'empereur romain Octavien a peut-être rendu hommage à cette divinité du lieu, car la partie de la forêt où se trouvaient les débris de ces constructions a conservé en allemand la dénomination de Kaysersgarten [= jardin de l'empereur]. Son nom n'apparaît cependant pour la première fois qu'à l'époque carolingienne, dans un acte de Louis le Pieux daté de 817. Le village figurait alors parmi les dépendances de l'Abbaye d'Ebersmunster. Au XIe siècle, les moines y possédaient une ferme, mais il est toutefois probable qu'ils détenaient à l'époque l'ensemble de la localité. Au XIIe siècle l'Abbaye d'Ebersmunster dispose de l'église Saint Urbain et d'une cour colongère. Le village passe au XIIe siècle aux seigneurs de Lichtenberg, puis en 1367 il est donné en fief aux nobles de Rathsamhausen-Ehnwihr jusqu'à la Révolution. La branche des Rathsamhausen disposent de deux châteaux, l'un à Ehnwihr  (Wasserburg) et l'autre à Rathsamhausen-le-Bas qui témoignent de la puissance de cette famille noble. Ces deux hameaux de la commune de Muttersholtz,  situés sur les bords de l'Ill, étaient des ports de pêche où l'on marchandait le gravier, les poissons, le vin du vignoble et toutes les denrées transportées par voie navigables.

<< De gueules au chêne arraché au naturel [symbole de sa région fortement boisée], à la houlette [de berger] et à la gaffe d'argent emmanchées d'or brochant en sautoirsur le fût [symboles de sa vocation pastorale sur les prés et de celle batelière sur l'Ill et les bras du Rhin]

En 1576, suite à la Réforme, les Rathsamhausen, propriétaires du village, optèrent pour la religion protestante. La guerre de Trente Ans, apportant son lot de malheurs et de souffrance, avait saigné complètement le bourg et fait disparaître la plupart de ses habitants. La paix retrouvée, avec le traité de Nimègue en 1678 rattache le village à la France. La commune panse ses plaies et fait appel à une population extérieure pour repeupler les lieux désertés par ses anciens habitants, morts à la suite de la famine et des guerres successives.

    En 1687, la paroisse protestante de Muttersholtz est obligé au simultaneum selon un décret de Louis XIV désirant favoriser la religion catholique majoritaire en France, malgré une vive opposition des protestants. En 1892, avec l'édification d'une église catholique à Muttersholtz, la pratique du simultaneum prend fin.

À partir du XIXe siècle la commune connaît un développement de son industrie textile grâce aux fabricants de Sainte-Marie-aux-Mines qui développent dans le village la filature et le tissage. Il existe aussi à cette époque un moulin à huile et à chanvre ainsi qu'un moulin à blé. En 1898 on y installe une usine hydroélectrique, à l'endroit du Wasserburg. Muttersholtz, cœur du Grand Ried et au commerce important, accueille les trois communautés religieuses : catholique, protestant et juive. La communauté israélite de Muttersholtz possédait une fabrique de pain azyme et une grande synagogue qui a été transformée en salle de gymnastique après la dernière guerre. Muttersholtz est connu pour être le dernier bastion du Kelsch, un tissu en lin en carreaux bleus ou rouges.

Les membres de nos branches familiales des Sturm et surtout Baltzinger, installés à Muttersholtz, étaient principalement des tisserands, quelques-uns cultivateurs de chanvre, ainsi que ceux des familles apparentées comme les Erb, Schirck, Gisselbrecht, Jaquet, Kledy...

En 1851, la population était de 2359 habitants (1 650 protestants, 388 juifs et 321 catholiques), en 1901 de 1957, en 1999 de 1651 (voir Démographie).