La historia de Torrecilla de Alcañiz se remonta a tiempos muy antiguos. Las cuevas sepulcrales descubiertas en las partidas de La Cortada II y Balsa Nueva atestiguan la presencia humana desde la Edad del Bronce, y los vestigios iberos dan cuenta de pobladores antiguos que precedieron al asentamiento que hoy conocemos.
En el siglo XII se culmina la reconquista cristiana del Bajo Aragón de mano del rey Alfonso II, quien otorga el control del territorio a las órdenes militares. Torrecilla de Alcañiz pasa así a formar parte de la encomienda de Alcañiz, administrada por la Orden de Calatrava. Esta vinculación con Alcañiz, que da nombre a la segunda parte del topónimo del municipio, se prolongaría durante siglos, hasta que Torrecilla no se independizó totalmente hasta mediados del siglo XIX.
Durante el siglo XVIII el municipio se integra en el corregimiento de Alcañiz, hasta la división provincial de 1833. El núcleo medieval de la villa estuvo protegido en origen por una muralla de la que no se han conservado restos.