Dolleren doit son nom à la Doller qui vient probablement du celtique : die oller : l’eau qui coule.
Le village est mentionné pour la première fois sous le nom de Tholier en 1567. Au 18ème siècle sont exploités des carrières de granit, ainsi que des mines de fer et de cuivre. Un tissage de coton s’installe en 1847. Le 6 août 1914, le village redevient français et sert de zone de repos de l’arrière front pendant toute la guerre. La Source de la Doller : située au lieu-dit Fennematt à 922 m d’altitude, le premier captage de la source date de 1906. Elle alimente la Doller qui fournit en eau l’agglomération de Mulhouse.