La fondazione del borgo risale alla prima metà del 1600, sebbene alcuni elementi di carattere storico fanno ritenere che Casteltermini preesistesse come borgo arabo. Il nome Casteltermini è composto dalle parole “castello” e di un termine latino thermae, ossia terme, oppure di termen,-inis, confine.
In latino il paese assumeva la denominazione di Castellum Thermae. Secondo lo storico Di Giovanni il nome Casteltermini deriva dalla contrazione di “Castello [della famiglia] Termini”, dal cognome del barone Giovanni Vincenzo Maria Termini e Ferreri che il 5 aprile 1629 fondò il paese.
Il documento che concesse la facoltà di creare un centro abitato nel feudo di Chiuddia era stato concesso dal re Filippo IV di Spagna, tramite il viceré Francisco Fernández de la Cueva, duca di Alburquerque, con provvedimento del 9 febbraio 1629. In data 10 ottobre 1629, con diploma rilasciato dallo stesso re e reso esecutivo con provvedimento vicereale del 25 febbraio 1630, Giovanni Vincenzo Maria Termini e Ferreri venne insignito del titolo di principe di Casteltermini, il 33º in Sicilia, grazie al quale ebbe il diritto di sedere nel braccio militare del parlamento isolano.
Il nuovo paese di Casteltermini, considerate le vantaggiose promesse del principe, fu ben presto popolato da molte famiglie provenienti dai paesi vicini, come Sutera, Campofranco, Mussomeli, Cammarata e San Giovanni.
In breve tempo migliaia di persone confluirono a Casteltermini. Per assicurare la serietà delle sue promesse, il principe volle che i patti che avrebbero regolato i rapporti tra il signore e i vassalli (ovvero tra il barone e gli abitanti del paese) venissero stabiliti e fissati in un atto pubblico, come in una legge: così il 5 aprile 1629, giorno sacro a san Vincenzo Ferreri (appartenente alla stessa antica famiglia del barone, la nobile casa Ferreri di Valencia), il barone riunì i maggiorenti del paese e alla presenza del notaio Pietro Chiarelli da Sutera sottoscrisse i “Capitoli della Terra”, concedendo così delle condizioni vantaggiose ai nuovi abitanti.
Casteltermini per i primi anni della sua fondazione fu retta dai segreti baronali, ma nel febbraio 1812 il parlamento siciliano, con la costituzione che veniva concessa alla Sicilia, abolì le leggi feudali e quindi la feudalità, le giurisdizioni baronali, i privilegi del mero e misto imperio. Nella seduta del 9 febbraio 1813, il parlamento approvò, inoltre, la parte della costituzione riguardante le amministrazioni comunali, che tra l’altro prevedeva che il popolo, per la prima volta, dovesse essere chiamato a eleggere i suoi amministratori: il 1º settembre 1818, pertanto, gli abitanti di Casteltermini elessero il loro primo sindaco, Francesco Frangiamore.
Il paese ebbe il suo periodo di massimo sviluppo nella seconda metà dell’ottocento grazie alla presenza di numerose miniere di zolfo (Cozzo Disi, Mandravecchia, Roveto, San Giovannello, Scironello e diverse altre).
