L'area del comune di Laterina fu abitato fin da epoca remota, come testimoniano gli stanziamenti etruschi ad Impiano ed i probabili insediamenti romani dell'epoca augustea presso l'antica Pieve di San Cassiano.
Lo stesso toponimo di Laterina pare riferirsi al latino 'later' o 'lateris', vale a dire mattone per intendere cioè 'fabbrica di mattoni', e a riprova di ciò sta la natura argillosa del terreno e la continua presenza, fino ai giorni nostri, di numerose fornaci.
Nel 1272 Laterina entra nella storia toscana con la presa di possesso dell'Arezzo ghibellina che ne voleva fare una 'terra fortificata' contro l'espansione in Valdarno dei guelfi fiorentini. Ma gli Ubertini, antica e nobile famiglia suddita dell'imperatore, persero il castello nel 1288, dopo otto giorni di assedio da parte dei fiorentini che dieci anni dopo, per fortificarlo e renderlo inespugnabile, vi costruirono la Rocca. Tutto questo però non bastò perché nel 1304 gli Ubertini riconquistarono Laterina consegnandola di nuovo ad Arezzo. Laterina era nota anche dal punto di vista religioso essendo a capo di 17 chiese. Quando la diocesi fu divisa in vicariati, Laterina venne posta a capo di uno di essi, ed a comandarlo vi furono importanti famiglie sia di Firenze che di Roma. Gli intrighi politici, i cambiamenti di alleanze e gli interessi personali mutarono di nuovo il corso della storia e tra il 1326 ed il 1336 successe davvero di tutto. Il vescovo di Arezzo Guido Tarlati, rivale degli Ubertini, fece distruggere Laterina e disperdere gli abitanti nelle campagne circostanti ed il suo successore, che era un Ubertini, ma intenzionato a circondarsi di amicizie influenti per consolidare la sua posizione, la fece riedificare cedendola alla Repubblica Fiorentina.
Negli anni successivi si susseguirono i tentativi di sommossa ad opera dei ghibellini ma ormai la secolare contesa tra Arezzo e Firenze si avviava verso l?epilogo: il 5 novembre 1384, proprio a Laterina, sconfitta ed occupata militarmente dall'esercito francese alleato dei fiorentini, veniva consegnata a Firenze.
Nel 1744 viene istituita la comunità distrettuale della Valdambra, di cui Laterina viene a far parte, ma della quale alla fine del secolo verrà separata per essere unita alla podesteria di Montevarchi.
Dei tempi medievali restano a Laterina numerose testimonianze: delle costruzioni difensive rimangono alcuni tratti delle mura, due porte e parte della Rocca. Le mura nel corso dei secoli hanno subito molti danni, oltre che per le battaglie, per la presenza, nelle immediate vicinanze, di cave di rena. Più volte, negli Statuti comunali del XVI secolo, si trovano disposizioni volte a limitare l'incuria degli uomini.
Al centro del paese si trova la piazza dove sorge la Chiesa dei santi Ippolito e Cassiano, che ha ripreso questo titolo dall?antica Pieve che sorgeva fuori delle mura.
Su un fianco della chiesa è visibile un resto di mosaico romano proveniente sempre dalla Pieve. All'interno, sul fondo una Madonna, dipinto attribuibile alla scuola di Andrea del Sarto, che faceva parte di una composizione molto più grande che raffigurava anche alcuni santi. A sinistra, entrando, si trova un affresco quattrocentesco raffigurante la Vergine in trono col Bambino.
La chiesa, di origine medievale, fu distrutta da un terremoto ed é stata ricostruita all'inizio del '900. Un'altra Chiesa, oggi destinata a luogo per manifestazioni culturali e biblioteca, è l'Oratorio di San Rocco, costruito nel XVI secolo per devozione al santo protettore contro la peste, che in quei tempi ricorreva spesso in Valdarno. Poco sotto l'abitato di Laterina si trova il Santuario di S. Maria in Valle, dove fino a poco tempo fa il popolo si recava in pellegrinaggio per chiedere la pioggia o il sereno, secondo le necessità della campagna.
Appena fuori Laterina, lungo la via Vecchia Aretina, si trova la Villa di Monsoglio, una delle più grandiose ville dei dintorni di Arezzo. E' dotata di un grande giardino all?italiana e di interni decorati con affreschi. La villa è stata edificata su di un antico ospedale nato sulla strada (di probabile origine romana) che collegava la via Setteponti alla Cassia Adrianea, dall'altra parte dell'Arno. Fu la famiglia Peruzzi di Firenze che alla fine del Seicento trasformò l'ospedale nell'attuale villa.
Su una diramazione della via Vecchia Aretina si trova un'altra interessante costruzione, la Villa dell'lsola. Vi si trova una cappella nobiliare ed un grandioso parco ottocentesco. La facciata, che è rivolta verso San Cassiano, è di semplici ed eleganti architetture.
A poca distanza dalla Pieve di San Cassiano troviamo i resti del Castello di Penna, che con i vicini castelli di Rondine e Monte sopra Rondine costituiva un'imponente struttura difensiva a controllo dell'importante viabilità tra le due rive dell'Arno. Del castello originario, fatto distruggere dai fiorentini nel 1385, rimangono dei ruderi che però danno l'idea della grandiosità della costruzione. Accanto al castello si trova la Chiesa di San Lorenzo, menzionata già nel 1128 in un documento papale.
In prossimità di Laterina si trovava il Ponte Romito, detto cosi perché nel vicino spedale, dedicato a San Cataldo, ora divenuto Villa di Monsoglio di cui sopra, si erano insediati uno o più penitenti, di solito terziari francescani, detti comunemente dal popolo romiti. Il ponte, di cui restano antiche strutture, era importante per le comunicazioni tra Arezzo e il Valdarno. Lo spedale era stato fondato nel 1109 dai monaci benedettini di Santa Trinita in Alpe e dipendeva dalla vicina Pieve di San Cassiano e Sant'Ippolito. Tale Pieve oggi è divenuta un complesso agricolo, dove ancora è visibile la struttura della chiesa a tre navate, l'arco della porta centrale, resti di affreschi. La Pieve fu certamente edificata su una preesistente villa romana, di cui si conservano resti dei pavimenti a mosaico, e sorgeva sulla strada che collegava il Ponte Buriano al Ponte del Romito. La torre campanaria, molto massiccia, fu forse ricavata da una torre di guardia. Non è forse solo una coincidenza che nel piano di fronte alla Pieve si siano verificate numerose battaglie. E fu per motivi di sicurezza che il pievano, alla fine del 1100 si trasferì nella chiesa di Laterina, ove furono trasferiti arredi vari, due campane, e un quadro attribuito alla scuola di Andrea del Sarto, che ritraeva la Madonna coi santi Ippolito e Cassiano, Antonio e Zenobio, quadro che nel 1634 è stato restaurato e ridimensionato.
In località Vitereta, dove oggi sorge una delle punte di diamante della produzione vitivinicola del colli aretini, è interessante la Chiesa di San Bartolommeo, che dipendeva dalla Pieve di San Cassiano e che fu oggetto, nel '700, di restauri che le diedero l'odierno aspetto barocco.