Kistarcsa területén eddig kevés régészeti ásatást végeztek, pedig a jelek arra mutatnak, hogy lelőanyagban gazdag a környék. Legkorábbi leleteink újkőkoriak (Kre. 4000-2500), a feltárásokból pedig arra lehet következtetni, hogy később is mindig éltek itt emberek. A már nemzetiség szerint is azonosítható maradványok alapján lakóhelyet alakítottak ki területükön kelták, vandálok, alánok, szarmaták és avarok.Az avar birodalom hanyatlása következtében a honfoglaló magyarok gyéren lakott területet találtak, így ellenállás nélkül letelepedhettek. A mai kistarcsai temető környezetében feltárt lelőhely tanulsága szerint a X-XIII sz. -ban állott itt település.

Bár bizonyítékaink egyenlőre nincsenek, a hely közelsége valószínűsíti, hogy szerepe volt az Árpádházi hercegek (Szt. László és Salamon) mogyoródi csatájában (1074). A település Tarcsa nevével 1352-bentalálkozunk először és 1452-ig volt a Tarchai család birtoka. 1467-ből származik az első olyan dokumentum, amely -Felsőtarcsa néven- különálló településként jelöli a mostani Kistarcsát. A török hódítás nem követelt helyi ember áldozatokat, viszont a XVI. sz. végén kezdődött tizenötéves háború idején (1593-1606) elnéptelenedett a falu. A török kivonulása és a Rákóczi szabadságharc bukása után a Habsburgok híveik közt osztották fel a földterületeket. Az új birtokosok a visszatérő Magyar jobbágyok helyett szívesebben láttak német vagy szláv telepeseket.Így kerültek Kistarcsára ? Grassalkovish herceg jóvoltából ? a felvidéki Trencsén és Nyitra megyékből tótok. A jövevények száma nagyobb volt a magyar őslakosságétól, így Kistarcsa a házasodások révén elszlávosodott. Az 1848-49-es szabadságharc tavaszi hadjáratának idején ? a dicső emlékű Isaszegi csata kapcsán ? Kistarcsán fejlődött fel az Aulich Lajos vezette sereg. Kistarcsa félreeső település volt a Pest-Hatvan útvonal szempontjából.

Jelentős változás állt be amikor a XIX. sz. végén beindult a vasúti közlekedés. Gőzmozdony vontatta szerelvények eleinte a Keleti pályaudvartól csak Kerepesig közlekedtek. 1911-ben meghosszabították Gödöllőig és villamosították az egész vonalat. A helyi érdekű vasút a vele párhuzamosan haladó 30-as főközlekedésű úttal jelenleg is fontos szerepet tölt be a Kistarcsai lakosok közlekedési lehetőségei szempontjából. Mivel a középkorban épült kistarcsai templom elpusztult, a hívek Kerepesre jártak vallásukat gyakorolni. A romok köveit felhasználva 1880-ban kezdték meg a jelenlegi katolikus templom építését. Eleinte a kerepesi plébánia filiáléjaként működött, majd a lakosság növekedésével helyi káplánság indítását hagyta jóvá a váci püspök, 1913-ban. A lakosság számának gyors növekedése az 1908-ban alakult Gép-és Vasútfelszerelési Gyár nagy munkásigényének tudható be. Az 1000 embert foglalkoztató gyár ? óvodával, iskolával, postával ellátott ? lakótelepet épített dolgozóinak a vasútvonal eddig lakatlan oldalán.

Ezek az épületek - és maga a terület is ? a Belügyminisztérium tulajdonába kerültek és már az 1930-as években is internáló tábor működött itt, mely legsötétebb időszakát az 1950-es években élte. Később rendőriskola, majd tartalékos tisztképzőként funkcionált. A rendszerváltást követően a hazánkban illegálisan tartózkodó külföldiek közösségi szállása, azaz menekülttábor volt éveken keresztül. Jelenleg egy része már a helyi önkormányzat tulajdonát képezi, de az egész komplexum épületei többsége még kihasználatlanul áll. A vasgyári telep létesítésével kezdetét vette a település másik irányban történő terjeszkedése, minek eredményeként a fő közlekedési nyomvonal nagyjából két azonos részre osztja Kistarcsát. A gazdasági válság idején a vasgyár tönkrement. Részvényeit a Ganz Vagongyár vásárolta fel és 1928-ban a gépek leszerelésével, az épületek egy részének lebontásával meg is szüntette.