Hi ha diverses versions sobre l'etimologia del nom. Totes, però, són originades per l'abundància de llops a les rodalies.

Segons la tradició, antigament la població s'hauria anomenat Vilanova del Pi. El territori va pertànyer durant segles al terme de Siurana, fins l'any 1153 en què els cristians ocuparen aquestes terres.

La primera referència documental és la Carta de Població, datada l'any 1258, segons la qual el convent d'Escaladei dóna a poblar el lloc i el terme de Gratallops. Quan l'indret fou habitat, Jaume II en donà el domini directe als comtes de Prades. Sembla ser que els comtes hi construïren un castell a les darreries del segle XIV, del qual no en queda ni el més mínim rastre.

Durant la guerra contra Felip IV, la població que, com totes les del Priorat, defensava la causa catalana, mobilitzà els seus homes en contra dels castellans.

És important destacar l'actuació dels sometents de Gratallops. La seva activitat i bona organització en són prova, primer durant el segle XVII, en la lluita contra els castellans i més tard la Guerra del Francès, que sortiren, junt amb els de tot el Priorat, en contra dels invasors. Durant el Trienni de 1821-23 es formà al poble una companyia de la milícia nacional i s'establí una mena d'enfrontament ideològic, la qual cosa provocà contínues lluites i venjances polítiques. Durant la primera confrontació carlinoliberal, el poble estigué sempre sota el comandament dels liberals, tendència que segueix durant la segona Guerra Carlina. L'any 1868 es constitueix a Gratallops la Junta Revolucionària, comandada per Andreu Guiamet.

Per tots aquests fets, es fa evident l'esperit liberal i progressista de la població.

Fill del poble va ser en Pere Domènec (?- 1560), abat de Vilabertran, canonge de Barcelona i nunci apostòlic a Espanya i Portugal, entre altres alts càrrecs i dignitats eclesiàstiques.