Occupé depuis la préhistoire (on y a découvert une station néolithique), ce fief d’un Bozon, petit fils de Charlemagne et fils de Richard le Justicier (duc de Bourgogne) compte trois sites classés et bien d’autres curiosités. Le nom de Montbozon est attesté dès le XII^è siècle.

Pour contrôler le passage sur la rivière de l’Ognon par la route allant de Besançon vers la Lorraine, le comte Bozon avait fait construire un château fort sur les hauteurs de la rive gauche, vers 950, qui est à l’origine d’un bourg castral. La famille de Montbozon s’est installée dans le village au XII^è siècle. Elle possédait une prévôté (circonscription administrative) qui dominait plus de 70 villages.

Montbozon fut un centre économique rural, d’importance régionale jusqu’au XIX^è siècle. Nous pouvons trouver des traces écrites de l’existence de halles dès 1274, d’un abattoir (rue de la boucherie), de quatre foires qui se tenaient chaque année et de marchés chaque lundi. Il en reste le toponyme « champ de foire » au nord du village.

Il subsiste de cette époque une chanson écrite sur l’air de « Sur la route de Louviers ».