L'abitato di Monterano, frequentato già nell'età del Bronzo finale, ha avuto una particolare fioritura in età etrusca, come documenta la presenza di una vasta necropoli all'intorno. In epoca etrusca l'abitato era ben collegato con i più importanti centri del territorio da una fitta rete di strade, in parte scavate nel tufo: la più importante conduceva a Cerveteri, il capoluogo della lucumonia ceretana.
Dopo la conquista i Romani organizzarono il territorio secondo gli interessi politici, economici e commerciali di Roma. La regione dei monti Sabatini fu interessata da una nuova corrente di traffico che seguiva principalmente il tracciato della via Clodia; il territorio di Monterano ne rimase tagliato fuori ed andò spopolandosi.
Nel VI secolo d. C. il trasferimento della sede vescovile dette nuova importanza alla città, chiamata allora Manturanum, che fu  ampliata e dotata di mura. Gli studiosi ritengono che il trasferimento della sede vescovile da Forum Clodii a Manturanum, all'interno dello stesso territorio foroclodiense, sia avvenuto a seguito della distruzione di Forum Clodii per mano dei longobardi, forse nel 573; Monterano, posta su uno sperone di roccia con pareti a strapiombo, offriva ai suoi abitanti ed ai nuovi arrivati un ottimo livello di sicurezza.
La città fu sede vescovile per tutto il X secolo; la diocesi di Manturanum fu poi assorbita da quella di Sutrium e l'abitato subì un nuovo e progressivo decadimento. Nel XI secolo Manturanum divenne proprietà dell'abbazia di San Paolo di Roma; nel XIV secolo era feudo degli Anguillara. Da allora si susseguirono nel suo possesso diverse famiglie, tra le quali gli Orsini: da loro papa Clemente X Altieri acquistò il feudo nel 1671.
Nella prima metà del XVI secolo Monterano ebbe un notevole incremento demografico a seguito dell'afflusso di coloni toscani, in gran parte tagliatori e carbonari. La loro attività di bonifica, che rese coltivabili vari territori, favorì l'insediamento di popolazione rurale: così si  formarono i nuclei abitativi originari di Manziana, Quadroni, Canale e Montevirginio.
Tra il XVI ed il XVII secolo la città ebbe il suo massimo sviluppo: ciò è attestato dalla presenza in paese di tre chiese, del forno per il pane, di due granai ed un carcere; nelle vicinanze erano attive delle ferriere, i cui magli erano azionati dall'acqua del fiume Mignone.
Nel 1677 il nipote di papa Clemente X, il principe Angelo Altieri, fece costruire fuori delle mura del paese, su progetto di Gianlorenzo Bernini, il convento e la chiesa di S. Bonaventura, completati in due anni. Allo stesso artista il principe affidò nel 1679 il progetto per il rinnovamento del castello, di origini medievali, che sorgeva nella parte più alta dell'abitato. La facciata sud del palazzo, dove un leone fa scaturire l'acqua da una scogliera, esprime uno degli elementi fondamentali della poetica berniniana, il connubio tra architettura e natura: l'artista amava infatti "naturalizzare" le sue architetture con elementi di roccia e natura artificiale. Qui egli potè finalmente realizzare la sua idea di palazzo-scogliera-fontana, già elaborata in precedenza, ma mai portata a compimento.
Nel 1799 Monterano, da tempo spopolata e con gli abitanti ulteriormente decimati dalla malaria, fu saccheggiata dalle truppe francesi, ufficialmente intervenute per sedare alcuni  disordini; a questo evento viene ricondotto il definitivo abbandono del luogo. Gli abitanti si rifugiarono parte a Montevirginio e parte a Canale, che dal 1873 cambiò ufficialmente il nome, per regio decreto, in Canale Monterano.