Seben bölgesi oldukça eski bir yerleşim alanıdır.
Yörede öncelikle Hititlerin yaşarken, M.Ö 1000’li yıllara doğru ise bölgedeki yönetim değişikliklerine paralel olarak yörenin sırasıyla Frig, Lidya ve kısa bir süre Pers egemenliği altında kaldığı görülmektedir.
M.Ö 334 yılından sonra Bolu ile birlikte Bitinya sınırları içine dahil olan Seben bölgesi, M.Ö 74 yılında Bitinya topraklarının Romalılara geçmesi nedeniyle önce Roma, ardından da 395 yılında Roma İmparatorluğu’nun ikiye ayrılması nedeniyle Doğu Roma, yani Bizans egemenliğine girmiştir.
Uzun yıllar Bizans egemenliğinde kalan bölge, bir dönem İranlılar (Pers) ile Bizans arasındaki savaşlarda iki tarafın ordularının arasında kalmaktan kurtulamamıştı. Zaman zaman Abbasi ordularının da bu yörede görüldüğü tarihi kayıtlarda belirtilmektedir.
Orta Asya’dan kopup gelen ve özellikle 1071 Malazgirt zaferinin ardından kitleler halinde Anadolu’ya giren Türkmen toplulukları ile bu yöre de hızla Türkleşmeye başladı. Bu Türk toplulukları ile birlikte, bugün de hala aynı adla anılan Alpagut, Kızık ve Yuva gibi Türk boylarının adlarını taşıyan köyler oluştu.
Ancak, 1095-1270 yılları arasında devam eden Haçlı seferleri sırasında yaklaşık 50 yıl Selçuklu elinde kalan Seben ve yöresi de tekrar Bizanslıların eline düştü.
Osmanlı hakimiyetine geçişine ilişkin değişik kaynaklarda Samsa Çavuş’la Osman Gazi tarafından ilk akınların başladığı 1291-1292 yılından başka, 1323 ile 1332 arasında çeşitli tarihler ortaya konsa da bölgenin 1324 yılında Konuralp tarafından fethedildiği kabul edilmektedir.
Öte yandan, Ankara Savaşında yenilen Yıldırım Beyazıt’ın ardından başlayan fetret devrinde, yani taht kavgalarının yaşandığı şehzadelerin birbirine üstünlük sağlamaya ve devlet yönetimini ele geçirmeye çalıştığı dönemde, Seben daha sonra bu mücadeleyi kazanarak padişah olacak Mehmet Çelebi’ye yaptığı ev sahipliğiyle başat bir rol oynadı.
Askerleriyle birlikte önce Seben Yaylasına çadır kuran, ardından da Seben’deki kaya evlerine çekilerek güvenliğini sağlayan Çelebi Mehmet, yaklaşık 1 yıl sonra buradan çıkarak şehzadeler arasındaki mücadeleyi kazandı ve ardından Osmanlı tahtına oturdu. .
Bu arada, Osmanlı tarihinin en parlak padişahlarından olan ”Muhteşem Süleyman” yani Kanuni Sultan Süleyman şehzadelik döneminde Bolu’ya yönetici olarak atanmıştı.
Seben ilçe olarak her ne kadar yeni olsa da bölgede bir kaza merkezinin bulunduğu Osmanlı kayıtlarıyla da sabittir. 1324–1692 yılları arasında Bolu, 36 kazası olan bir sancak beyliği idi. Bu kazalar içinde bugün Seben sınırları içinde yer alan ve Kesenözü Köyü yakınında bulunan kaplıcalara adını veren Pavlı (Pavlu) da sayılıyordu.
18. yüzyılın ilk yarısı itibariyle ile de Bolu Sancağının 19 kazası vardı. Pavlı kaza olarak bu 19 mıntıkadan biriydi.
Seben’in bugünkü yerinde önce Çeharşenbe (Çarşamba) adıyla ortaya çıkması için ise 1911 yılını beklemek gerekecekti. Şu anda Keskinli Mahallesi’nin bulunduğu yerde kurulan Çeharşenbe daha sonraları Çarşamba ismini aldı. Nahiye, Mudurnu’ya bağlı bir bucak konumundaydı.
Seben 1946 yılında kuzeyinde yer alan Seben Dağlarına atfen bu adı alarak ilçe oldu.