Die ersten Siedlungen am Attersee sind rd. 4.000 v. Chr. entstanden. Am gesamten Seeufer, darunter auch in Seewalchen, Litzlberg und Unterbuchberg wohnten die Menschen in Pfahlbauten. Die Pfahlbauforschung in Österreich begann übrigens im Jahr 1870 in Seewalchen. 15. v. Chr. kamen die Römer ins Land. Mehrere Dörfer in der Gemeinde dürften bis in diese Zeit zurückreichen. Mehrere Schrifttafeln, Grabsteine (der Kopf eines Grabsteines ist an der Nordseite der Kirche eingemauert) sowie Schmuck und Geldstücke, wurden meist aus den letzten Jahrhunderten der Römerzeit entdeckt. Als nach dem Untergang des Römischen Reiches die Bayern ab etwa 600 n. Chr. die Region besiedelten, trafen sie noch Reste der romanischen Bevölkerung, die sie „walchen“ nannten. So ist auch der Name unserer Gemeinde entstanden: der Ort, wo die Walchen am See wohnten.
Die Missionierung unseres Gebietes ging vor der Jahrtausendwende von Salzburg aus. Die Kirche zum hl. Jakobus in Seewalchen dürfte als „Urpfarre“ schon bestanden haben. Im Mittelalter wirkte sich die Verbindung zum salzburgischen Kloster Michaelbeuern nachhaltig aus. 1135 wurde dort Seewalchen in einem Dokument erstmals urkundlich erwähnt. Von 1439 bis 1476 wurde die heutige Kirche gebaut. Die enge Bindung an das Kloster fand erst 1983 ihr Ende.
Die Herrschaft Litzlberg gehörte zur Pfarre Seewalchen. Ursprünglich im Eigentum des Bistums Bamberg ging der Besitz 1377 auf Herzog Albrecht von Österreich über. Das Geschlecht der Winder von Windern und Lützelburg war ab 1313 der erste Lehensinhaber dieses Adelssitzes. Ab 1500 wechselte das Schloss mehrfach den Besitzer und Mitte des 17. Jahrhunderts wurde es freies Eigentum. Danach verfiel das Schloss und wurde schließlich 1780 abgerissen. Das heutige Seeschloss auf der Insel Litzlberg errichtete der Wiener Bankier Springer nach alten Plänen im Jahr 1893.
Seewalchen war ein Bauerndorf, in dem es einige Gasthäuser gab, die alle nebenbei eine Landwirtschaft betrieben, außerdem waren die notwendigen Handwerker wie Schmied, Wagner, Bäcker und Krämer vorhanden, weiters (1834) 3 Mahlmühlen und 3 Sägen (an der Ager), mehrere Leinweber und eine Gerberei. Aus einer Papiermühle ging am Ende des 19. Jhdt. die Papierfabrik Pettighofen hervor, die 1938 wieder geschlossen wurde. In der Brauerei Litzlberg wurde bis 1930 Bier gebraut. Der Holzreichtum des Atterseegebietes war die Grundlage der Flößerei. Das Holz wurde über den See gebracht und dann auf Ager, Traun und Donau bis Wien und Budapest geflößt. Im Jahr 1954 wurde die Flößerei endgültig eingestellt.
Im 19. Jahrhundert begann die Bedeutung des Salzkammergutes als Tourismusregion. Mit dem Aufkommen des Fremdenverkehrs kam es auch in Seewalchen zu einer tiefgreifenden Veränderung. In den Jahren 1870 bis 1900 siedelten sich Wiener und Linzer Familien hier an und errichteten hier ihre Sommervillen. 1897 wurde ein Verschönerungsverein gegründet, bei den Villen wurden Parks errichtet, eine Seepromenade gebaut und auch eine Bootsverleihanstalt eröffnete ihren Betrieb. 1869 begann die Dampfschiffahrt am Attersee, in den 20-er Jahren wurden Dampferstege in Seewalchen und Litzlberg gebaut.
Nach dem zweiten Weltkrieg erlebte der Tourismus einen großen Aufschwung, 1973 erreichte die Zahl der Nächtigungen einen Höhepunkt. Die Gewerkschaft der Wiener Gemeindebediensteten betreibt seit 1971 ein Erholungsheim. 1957 wurde an Stelle einer alten Badeanstalt ein modernes Strandbad gebaut, welches 1996 großzügig renoviert wurde. 1959/60 entstand das Seebad Litzlberg. 1976 erwarb das Land Oberösterreich die Schweiger-Villa und errichtete den Freibadeplatz Litzlberg, in den das ehemalige Seebad integriert wurde.
1956 erfolgte auf Initiative von Pfarrer Matthias Schuster die Gründung der Siedlung Rosenau. Flüchtlinge aus Siebenbürgen erhielten hier eine neue Heimat. Die evangelische Gnadenkirche wurde 1959 eingeweiht. In der ersten Siedlungsetappe, die um 1961 abgeschlossen war, wurden ca. 120 Häuser gebaut.
Die jüngste Geschichte der Gemeinde ist durch eine rege Bautätigkeit und eine Verbesserung der Infrastruktur gekennzeichnet. Die Entwicklung Seewalchens fand auch in der Markterhebung 1977 ihre Würdigung. 1988 wurde Seewalchen zur Europagemeinde proklamiert und ging mit der bayrischen Stadt Freyung im Bayrischen Wald eine Partnerschaft ein. Seit 2001 ist Seewalchen Mitglied und Sitz des Regionalverbandes Attersee-Attergau (REGATTA), gemeinsam mit den Gemeinden Schörfling, Aurach, Weyregg, Steinbach, Unterach, Nußdorf, Attersee, St. Georgen, Berg, Straß und Lenzing. In diesem Rahmen wird das EU-Regionalförderprogramm LEADER abgewickelt.
Im Jahr 2011 wurde Seewalchen mit der Pfahlbaustation Litzlberg-Süd bei der Insel UNESCO Welterbegemeinde für die Alpinen Pfahlbauten. Im Jahr 2027 wird dazu in Seewalchen, Attersee und Mondsee die Oberösterreichische Landesausstellung unter dem Motto „Versunken. Aufgetaucht. 6.000 Jahre Siedlungskultur im Seengebiet“ stattfinden.