Die Ursprünge Dörlesbergs reichen bis in die Zeit der Kelten zurück. Im Laufe der Geschichte hat der Ort jedoch mehrfach seinen Namen gewechselt: Er wurde erstmals 1151 als Dorlispur urkundlich erwähnt und trug später Bezeichnungen wie Dorlich, Törlesberg, Torlichespur, Dorlisbur, Turlichesbur und Torlinsburc.

Von 1553 bis 1612 war die gesamte Bevölkerung zum Protestantismus übergetreten, bis sie 1674 vom benachbarten Kloster Bronnbach, das das Patronatsrecht über die Kirche und Pfarrei Dörlesberg innehatte, wieder rekatholisiert wurde. Heute sind etwa 78 % der Einwohner römisch-katholisch.

Während Dörlesberg lange Zeit stark landwirtschaftlich geprägt war, wurde auch der Ort von der Industrialisierung beeinflusst. Heute sind die meisten Bewohner in der Industrie der nahegelegenen Kernstadt oder in lokalen Betrieben tätig. Nach der Eingliederung in die Stadt Wertheim am 1. Dezember 1972 wurden zahlreiche bautechnische und infrastrukturelle Maßnahmen umgesetzt, die zukunftsweisend für das Dorf sind. Dazu gehören die Ausweisung mehrerer Neubau- und Gewerbegebiete. Im Rahmen einer Fördermaßnahme wird besonders auf die Sanierung von Gebäuden innerhalb der Kernzone des Altorts geachtet. Mit dem Programm „Flächen gewinnen durch Innenentwicklung“ konnten bereits einige Anwesen mit steuerlicher Förderung saniert werden.