De oudste bewoningssporen klimmen op tot de Romeinse periode. De eerste vermelding dateert van 1096 als Wilre, van het Latijnse villare, hoeve.

Waltwilder was een heerlijkheid van de graven van Loon, vanaf 1366 van de prinsbisschoppen van Luik. De abdij van Munsterbilzen bezat belangrijke goederen op het grondgebied. Ze vormde samen met de heerlijkheid Hoelbeek één Loonse gemeente, die behoorde tot het ambt Bilzen, kwartier Loon.

Juridisch ressorteerde Waltwilder onder de buitenbank van Bilzen. Het kasteel van Groenendael of Croenendael (zie Groenendaal) was de zetel van een Loonse heerlijkheid binnen het grondgebied van de huidige gemeente. Gedurende het Ancien Régime maakte Groenendael deel uit van de gemeente Eigenbilzen.

De kerk was een stichting van de abdij van Munsterbilzen. De Sint-Remigiusparochie was een zeer oude stichting, waartoe ook een deel van Eigenbilzen en Hoelbeek behoorde. Het patroonaatsrecht was in handen van de abdis van Munsterbilzen, het grootste deel van de tienden ging naar de pastoor.

Waltwilder is een Haspengouws landbouwdorp, zonder industrie. Thans is meer dan 60 procent van de actieve bevolking werkzaam buiten de gemeente.

Het dorp heeft geen duidelijke structuur, en kan gerangschikt worden onder het hoopdorp-type. De bebouwing concentreert zich van oudsher aan de Kerktorenstraat, de Langstraat, de Waltwilderstraat, de Kromstraat en de Schutterijstraat; het oude stratenpatroon is nog duidelijk in de huidige dorpsstructuur te onderscheiden. In de loop van de eerste helft van de 19de eeuw ontstonden binnen deze kern de Verbindingsstraat en de Nieuwstraat. De steenweg Bilzen-Maastricht volgt tot aan de oostelijke grens van de bebouwde het oude tracé, zoals dat op de Ferrrariskaart (1771-1777) is weergegeven; ten westen van het centrum werd de weg in de loop van de tweede helft van de 19de eeuw rechtgetrokken.

In de 18de eeuw bestond de bebouwing hoofdzakelijk uit langgestrekte hoeven met nok loodrecht op de straat; er waren vier vrij belangrijke vierkanthoeven. Het hoevetype evolueert in de loop van de 19de eeuw naar één met losstaande bestanddelen; in 1845 (Atlas van de Buurtwegen) bleven slechts twee van de vier grote vierkanthoeven bewaard. De densiteit van de bebouwing neemt pas vanaf de tweede helft van de 20ste eeuw toe, wat correleert met de bevolkinstoename vanaf deze periode. Een recente ontwikkeling is het ontstaan van lintbebouwing aan de steenweg Bilzen-Maastricht.

Amelsdorp vormde van oudsher een gehucht ten zuiden van het centrum. Oppervlakte: 550 hectare. Aantal inwoners (1976): 1.256.