Los primeros restos de presencia humana en el término corresponden a la llamada cultura de las cuevas, correspondiente al Bronce Final (1200-800 a. C.). Rabanera es, como mínimo, un enclave de población trimilenario.
La zona de la provincia de Burgos donde se asienta Rabanera, limítrofe con el Norte de la de Soria, fue territorio de los celtíberos pelendones, quizá desde el siglo VI a. C. Al Sur de las Sierras de Cabrejas y Costalago, donde se encontraba la ciudad que los romanos llamaron Clunia, estuvieron los arévacos.
Los hallazgos altomedievales, que han sido datados en los siglo IX y X, ponen de manifiesto que antes de la conquista de la línea del Duero a principios del siglo X esta parte de la Sierra de la Demanda ya estaba habitada. Según el profesor Julio Escalona, la sierra nunca llegó a quedarse totalmente deshabitada durante los siglos VIII y IX.
La localidad fue documentada por primera vez el 1 de mayo de 1075, cuando existía el monasterio de Santa María de Ravaneira (o Ravenaria, según las trascripciones), que estaba en el alfoz de Hontoria. En 1134, su parroquia pasó al obispado de Osma hasta 1956. En 1088, año del Concilio de Husillos, el obispo de Burgos Gomezano consagró la iglesia de San Cebrián, sita entre Rabanera y Hontoria. Casi un siglo después, el Papa Urbano III confirmó tal consagración.
A finales del siglo XII, vivió el primer rabaneriense de quien conocemos el nombre, Petro Martínez, que quedó documentado en el cartulario del Monasterio de Santo Domingo de Silos. Evidentemente, éste no fue el primer rabaneriense, sino el primero de quien tenemos el nombre, porque el pueblo ya tenía una existencia de siglos.
En 1305, Fernando IV otorgó a la localidad una carta de privilegios que reducía su cabeza fiscal a la mitad, de 40 vecinos pecheros a 20. Casi cinco décadas después, en 1352, el pueblo era uno de los de la merindad de Santo Domingo de Silos y era señorío de la abadesa de Fuencaliente.
En noviembre de 1495, los vecinos del lugar de Rabanera recibieron amparo por los alcaldes y otras justicias de Santo Domingo de Silos y de San Leonardo en el derecho que tenían de pacer con sus ganados y cortar leña de pinares y robledales en los términos de Hontoria del Pinar y sus aldeas. El amparo se dio el 14 de noviembre de 1495. Poco tiempo después, el 12 de enero de 1497, fue concedida una prórroga hasta que finalizase el pleito entre Hontoria del Pinar y Rabanera, para que mientras tanto el concejo rabanerense pudiera aprovechar pastos y maderas de aquel lugar de Hontoria. Casi un mes más tarde, el 4 de febrero de 1497, se comisionó a los alcaldes de Santo Domingo de Silos para que administraran justicia sobre las diferencias de términos entre los lugares de Hontoria del Pinar y Rabanera. Finalmente, la Audiencia de Valladolid emplazó al concejo de Rabanera para que compareciera ante ella, porque apelaba una sentencia dada por los alcaldes de Santo Domingo de Silos en el debate que trataba con el concejo de Hontoria del Pinar, sobre términos.
El pueblo formó parte hasta el siglo XVI del dominio del monasterio de monjas bernardas de Santa María del Valle, en Fuencaliente del Burgo, que había sido fundado en 1175 por Urraca de Avellaneda. En 1566, Juan Delgadillo de Avellaneda, miembro de la familia protectora del monasterio de Fuencaliente, vendió los derechos sobre las alcabalas y tercias de la localidad a Juan Manrique de Lara, Duque de Nájera. Salazar de Castro, autor de Historia genealógica de la Casa de Lara, afirma que por entonces Rabanera ya era villa.
Durante la guerra y revolución de las Comunidades de Castilla, algunos carreteros de la comarca proporcionaron pertrechos de guerra y abastecimiento al bando real. Los comuneros contaron con el apoyo de algunos serranos de los que sabemos el nombre: Miguel de La Gallega, Bernardino de Araus o Gaspar de Mansilla, cuyos nombres figuraron en el Perdón Real de 1522.
En 1556, el concejo, justicia y regimiento de Rabanera pleiteó con el de Santo Domingo de Silos sobre el derecho del concejo silense a ejercer la justicia civil y criminal en Rabanera. El pleito se inició el 19 de septiembre de 1556.
Con fecha de 14 de abril de 1563, Domingo Manchado, miembro de la Santa Hermandad local, en representación los "hombres buenos" de la villa, solicitaba la confirmación del privilegio real de la reina Juana I de Castilla, de 1511.
A principios del siglo XVIII, la vida en la localidad se regulaba por la Ordenanza que observará la villa de Rabanera con sus vecinos y haciendas, de la que el pueblo se dotó el 30 de marzo de 1702. Constaba de prólogo razonado, 98 apartados y la ratificación final por los vecinos.
En 1753, la villa era un realengo dedicado a la carretería. Por entonces, el señorío sobre la localidad estaba concursado ante la Real Chancillería de Valladolid, pues había pertenecido al Duque de Frías.
Según Vincenz Andreas Lichnowsky y Antonio Pirala, el primer pretendiente carlista a la corona, Carlos María Isidro, pasó por la localidad de camino a Quintanar de la Sierra. Otros autores, como Melchor Ferrer, Domingo Tejera y José F. Acedo, también se hicieron eco de este hecho. En 1822, Las Cortes revisaron los límites provinciales y el límite entre las provincias de Burgos y Soria quedó en los montes que separan Rabanera de Aldea del Pinar. Años más tarde, en noviembre de 1833, Rabanera quedó incorporada a la actual provincia de Burgos, y el año siguiente, el 21 de abrilo de 1834, al partido judicial de Salas de los Infantes. A finales del siglo XIX, muchos serranos, entre ellos algunos rabanerienses, emigraron al entorno de Bilbao a trabajar en las minas.
El libro Capital de la cruzada: Burgos durante la guerra civil (2006) cuenta anécdotas ocurridas en los pueblos burgaleses, entre ellas alguna de Rabanera, y de la dureza del conflicto de 1936 a 1939 en todos los sentidos.
Los apellidos que se dan en la localidad, o que se han dado en la historia, son: Cabrejas, Cintero, Contreras, Crespo, De la Calleja, De la Villa, De Miguel, Elvira, Fernández, Gómez, Juan, Juez, Llorente, Manchado, Martínez, Olalla, Ortego, Ovejero, Pascual, Postiguillo.
A lo largo de la historia local, multisecular, Rabanera ha realizado reconocimientos de mojoneras y deslindes con las localidades del entorno. Con Palacios de la Sierra, el 19 de febrero de 1743, el 18 de noviembre de 1843, el 13 de mayo de 1871, el 29 de noviembre de 1899 y el 11 de mayo de 1926.