Tussen de in het laatste kwart van de 19de eeuw ontwikkelde badplaats Heist-aan-Zee en het grondgebied van Knokke, bevindt zich circa 1900 een groot onontgonnen duinengebied dat eigendom is van de familie Serweytens. De kleinzoon van Charles Serweytens, Donat Van Caillie (1871-1947), advocaat in Brugge, geeft de grote impuls tot het ontstaan van Duinbergen op een gedeelte van dit gebied. In 1893 richt hij in de duinen een houten gebouw op om wandelaars te ontvangen, genaamd "Zeebergen". Hij laat het omdopen tot "Duinbergen" om verwarring met Zeebrugge te voorkomen. In 1900 wordt "Les Chardons" gebouwd, de eerste villa van Duinbergen. In 1901 wordt in Brugge de "Société Anonyme de Duinbergen" opgericht door Van Caillie, met als doel een volledig nieuwe badplaats te ontwikkelen. De gronden van de familie Serweytens die voor dit project worden gekozen, lopen over een breedte van 400 meter en bedragen circa 25 hectare. Voor het ontwerp doet men beroep op de Duitse architect en urbanist J. Stübben.

De vier basisprincipes die Stübben bij het ontwerpen van Duinbergen gebruikt, zijn: 1. het bewaren van de duinen, 2. het vermijden van rechte straten, 3. aandacht voor ruimte in de badstad (Europaplein, Stübbenpark, Sint-Michielsplein) en 4. geïsoleerde gebouwen met een tuin om tot een tuin-badplaats te komen. Hij groepeert op drie plaatsen kernen van aaneengesloten bebouwing: rond de kerk, het tramstation en de zeedijk; alle andere bouwblokken zijn voor losstaande villa's voorbehouden. De straten die Stübben in de duinen trekt zijn hiërarchisch van structuur. De hoofdstraten zijn de zeedijk, de Elisabetlaan langs de aanwezige tramlijn van 1890 en de Duinbergenlaan van het tramstation tot aan de zeedijk. Andere straten zijn minder breed aangelegd omdat ze geen doorgaand verkeer moeten verwerken, verder zijn er ook echte wandelpaden tussen de villa's. Het oorspronkelijk plan voorziet vier openbare gebouwen: een station, een kerk of kapel, een kursaal en een restaurant op een duinentop met panoramisch uitzicht (Vossenhul); de twee laatste zijn niet uitgevoerd. Het verkavelingplan wordt niet over heel de lijn gerespecteerd: er worden paadjes in de voorziene bouwblokken getrokken om dichtere bebouwing mogelijk te maken. De Société zorgt voor eigen details binnen de verkaveling. Ze bepalen het karakter van banken en badkarren en voeren strenge controle op het karakter van de gebouwen; elke gevel moet voorgelegd en goedgekeurd worden. De esthetische principes worden gebundeld onder de term "Style Duinbergen". Dit betekent onder meer het verbod op hoogbouw, eerbied voor de bestaande natuur bij inplanting van een villa, en eerbied voor de traditionele Vlaamse stijl. Architect A. Pirenne ontwerpt de eerste villa's en hotels in Duinbergen vanaf 1901. Zijn creaties zijn een belangrijke stap in de integratie van elementen uit de Engelse cottagestijl in de architectuur van de vakantiehuizen. Andere architecten die in de eerste jaren van de 20ste eeuw een belangrijk aandeel van de huizen in Duinbergen verwezenlijken, zijn J. Viérin, A. Acke, K. Carbon, M. Marcq, A. Neirynck, J. Callant (voornamelijk hotelbouw) en Jules Smekens (Ixelles). De pittoreske stijl die in de villa's van de badplaats wordt ontwikkeld, wordt in de verkaveling van Het Zoute in Knokke (vanaf 1908) gretig overgenomen. Op 25 augustus 1902 huldigt de gouverneur van West-Vlaanderen, Graaf Karel d'Ursel, de nieuwe badplaats plechtig in.

In 1901 voorziet de gemeente Heist een waterwinningsgebied en watertoren ten zuiden van de Elisabetlaan, noodzakelijk voor verdere uitbouw van de badplaats. In 1903 begint men met de uitbouw van een waterleiding met riolen. In 1904 besluiten de Spoorwegen de lijn van Heist naar Knokke door te trekken, waardoor Duinbergen ook met de trein is te bereiken (halte ten zuiden van de Duinbergenlaan. In 1905 telt Duinbergen drie hotels en meer dan vijftig villa's, verspreid over het duinengebied. Er zijn circa 3000 toeristen, wat de verkavelaar doet uitkijken naar een bidplaats voor de gelovige vakantiegangers. Donat Van Caillie licht de kerkelijke overheid in dat hij een kapel wil oprichten in Duinbergen. Er wordt beroep gedaan op de Brugse architect Jozef Viérin die een neogotische kapel bouwt met een spits torentje. In 1907 wordt een eerste conventie met de Belgische Staat gesloten. De staat neemt de dijk, de Duinbergenlaan (toen Koninklijke Laan) en een deel van het strand terug; er wordt meteen gezorgd voor de verbinding van de zeedijken van Heist en Duinbergen. De Société langs haar kant, verbindt zich ertoe de plannen van de gevels voor te leggen aan het Ministerie van Openbare Werken. Een tweede conventie bestaat erin dat de integrale uitvoering van het verkavelingplan wordt verzekerd. Tenslotte worden enkele terreinen uitgewisseld voor de aanleg van een park en een tennisveld.

In 1911 wordt de "Société de Knocke-Duinbergen-Extension" opgericht met de bedoeling de duinengronden van Serweytens tussen Duinbergen en Knokke-Bad te verkavelen. De Eerste Wereldoorlog dwarsboomt de uitvoering van de plannen. Pas in 1922 begint een groep Antwerpenaars rond Joseph Nellens, de "Société Immobilière Knokke Balnéaire", met de financiering van het Albertstrand te Knokke. Zij bezorgen de Société een extra stuk grond van drie hectare ten oosten van Duinbergen, om een aansluitend stratenpatroon aan te leggen tussen de bestaande verkaveling van Stübben en de smalle rastervormige straten langs de Zeedijk naar opdracht van J. Nellens. Omstreeks 1925 worden de gronden ten zuidoosten van de Graaf Jansdijk en het waterwinningsgebied van Heist verkaveld (zie Arcadelaan). Morfologisch behoort deze nieuwe villawijk bij het Albertstrand van Knokke. In de Kapellaan van die wijk wil de Parijse eigenaar van de grond een kapel bouwen ter ere van de Heilige Theresia naar ontwerp van architect Coppieters (Gent). De grondwerken beginnen, zonder de toestemming van de bisschop voor de uitoefening van de eredienst, die uiteindelijk geweigerd wordt. Het werk blijft onvoltooid en tijdens de Tweede Wereldoorlog wordt het materiaal weggehaald door de omwonenden.

In het interbellum gaat de bouw van villa's in Duinbergen in hoog tempo verder. Vanaf dan wordt er een groter spectrum aan stijlen toegepast door de architecten. Naast de nog steeds heel populaire cottagestijl worden de art deco, het modernisme en de hoevestijl vaak gebruikt. Productieve architecten zijn J.R. Van Hoenacker, Gevaert, R. Neirynck, F. Vervalcke en J. en L. Viérin. L.g. ontwerpen in 1939 samen met J. Gunst de parochiekerk H. Familie langs de Elisabetlaan. In 1846 wordt het duinengebied tussen Duinbergen en Heist aangelegd als het Directeur-Generaal Willemspark, met integratie van de tennisterreinen van 1909-1910. Een tweede gemeentelijk park is het Park 58 dat op het waterwinningsgebied rond de watertoren wordt aangelegd met fondsen van de Wereldtentoonstelling in Brussel van 1958.

Na de Tweede Wereldoorlog verandert het toerisme enorm, wat grote gevolgen heeft op de architectuur in Duinbergen. De authentieke dijkbebouwing uit het begin van de 20ste eeuw wordt vanaf de jaren 1950 vervangen door grootschalige appartementen. In de decennia daaropvolgend moeten ook hotels en villa's in de andere bouwblokken wijken voor grotere gebouwen. In Duinbergen wordt frequent gekozen voor villa-appartementen. De villa's die in de tweede helft van de 20ste eeuw worden gebouwd, hebben hun exclusief karakter verloren. Er wordt heel vaak gekozen voor een doorsnee stijl gebaseerd op de hoevestijl. Een bijkomend euvel is de volledige witschildering van alle oudere villa's, waardoor de vaak veelkleurige materiaalwerking verloren gaat. Slechts enkele uitzonderingen slagen erin om ondanks de strenge en historiserende normen voor bouwaanvragen van Knokke-Heist, een eigentijdse, kwalitatieve vormgeving te bereiken.

Ondanks deze afvlakking van de architectuur en van de structuur van de verkaveling door vrij algemene asfaltering van de lanen en paden, is de sfeer van Duinbergen als tuinbadplaats, vrij goed bewaard.