Le nom de Villanova Biellese est un composé de Villa et de l’adjectif latin novis, signifiant « nouveau », donc « village de fondation récente.
En 999, l’empereur Otton III donna le territoire à l’évêque de Vercelli. Le fief fut ensuite détenu par les seigneurs de Casale, puis de Casalvolone. En 1014, les biens du fief furent confisqués aux fils d’Umberto et donnés à l’évêque de Vercelli, avant d’être restitués en 1016. Le 4 mai 1039, l’empereur Conrad II investit Guala de Casalvolone du titre de seigneur sur une partie du fief. Celui-ci le transmit à son fils Dongiovanni, comte de Vercelli, dont descendent les Avogadro.
En 1155, l’empereur Fréderic Barberousse confia le fief à Boniface et Jean de Biandrate, puis le territoire de Villanova passa, par héritages successifs, à la famille Avogadro, qui le gouverna pendant plusieurs siècles. Malgré la soumission de toute la région à la juridiction savoyarde le 12 octobre 1404, les Avogadro conservèrent le fief. Le 25 février 1609, Rodomonte et Antonio Maria, derniers représentants de la branche cadette des Avogadro de Massazza et Villanova, cédèrent la juridiction et le titre comtal à la branche des Avogadro de San Giorgio et Asigliano.
À la fin du XVIIe siècle, avec l’extinction de la seconde lignée des Avogadro de Massazza, les Avogadro de Collobiano et della Motta prirent le relais, dont une branche adopta le titre de Villanova[3].
À partir du XIXe siècle, Villanova Biellese, comme le reste du Biellais, connut un développement industriel lié à la filature et au tissage de la laine, héritage encore visible dans le paysage local.