Kaynaşlı’nın köklü tarihi, Düzce-Bolu bölgesinin tarihi ile birlikte; Bitinyalılar, Roma-Bizans, Osmanlılar ve Cumhuriyet dönemleri olarak ele alınmaktadır. Yolların kavşağındaki Kaynaşlı’nın da yer aldığı bölge, MÖ 2000’de  Trakya’dan göç eden Bittni kavmi tarafından  işgal edilmiş; MÖ 2. yy’da Bolu yöresinde kurulan bağımsız Bitinya (Bithynia) krallığı, MÖ 74’te Roma İmparatorluğu’nun egemenliği altına girmiştir. Yakın geçmişte Kaynaşlı’da Bitinya dönemine ait buluntular saptanmıştır.
Roma döneminde önemi artan Düzce-Bolu bölgesi, Roma İmparatorluğu’nun bölünmesiyle MS. 395 sonrasında Doğu Roma (Bizans) yönetimine girmiştir.

11. yy’dan sonra Bizanslılar ile Anadolu Selçukluları arasındaki savaşlara sahne olan bölge, 1323’te henüz genç Osmanlı devletinin Bizans’tan ilk kazandığı topraklar arasında yer almıştır. Bu süreçte, bölgenin İpek Yolu bağlantılarıyla iyice güçlenen ticaretine Kaynaşlı’daki kervansaray kalıntıları ışık tutmaktadır.

Kaynaşlı, Osmanlı topraklarına katılmasıyla birlikte, 1330’lardan itibaren Anadolu’dan gelen Türklerle düzenli ve yerleşik nüfusa sahip oldu. Kaynaşlı’da bu dönemin en seçkin eserlerinden olan Orhan Gazi Camii (Cuma Camii) yaklaşık 700 yıldan bu yana ayaktadır ve bugün de ibadete açıktır.  Osmanlılar döneminde Kaynaşlı’nın ticaret kavşağı olarak önemi artarak gelişmiş, ayrıca Bolu Dağları’ndan İmparatorluğun odun ve kereste ihtiyacının sağlanmasında öne çıkmıştır.

Kaynaşlı’ya ilk yerleşen Türklerden yaklaşık 500 yıl sonra, 1877-1878 Osmanlı Rus savaşları sırasında Karadeniz’in doğusundan, Kafkasya ve Anadolu’dan bölgeye göç edenlerle nüfus güçlenmiştir. Kaynaşlı’nın köklü kültür, hoşgörü ve sosyal dayanışma ortamı bu şekilde nüfusun tarihe dayalı “kaynaşması” ile oluşmuştur. Kaynaşlı köylerinin çoğunun tarihi 19. yüzyıla uzanmakta, gelenekler korunmaktadır.

Kaynaşlı kütüğüne ilk tescillerin tarihi 1904’tür. II. Meşrutiyet’ten (1908) Cumhuriyet’in ilanına kadar Düzce kazası ile birlikte Kaynaşlı yöresi de Bolu Sancağı’na bağlı bir yerleşim olarak varlığını sürdürmüştür. 1944 yılında Düzce İlçesine (şimdiki İlimiz) bağlı bucak olan Kaynaşlı'da 1968 yılında Belediye teşkilatı kurulması çalışmaları başlatılmış ve 5 Mayıs 1969 tarihinde belediye seçimleri yapılarak Kaynaşlı Belediyesi olarak hizmet vermeye başlamıştır. Kaynaşlı’ya, 9 Aralık 1999 tarihinde 23901 sayılı Resmi Gazetede yayınlanan 584 sayılı Kanun Hükmünde Kararname ile Düzce İline bağlı İlçe statüsü verilmiştir.