Une première Communauté de 7 communes s'est formée en 1993 avec Cenon-sur-Vienne, Châtellerault et Targé, commune associée, Colombiers, Monthoiron, Naintré, Thuré et Vouneuil-sur-Vienne. Depuis cette constitution, les communes gèrent ensemble l'aménagement de l'espace, les actions de développement économique, la protection et la mise en valeur de l'environnement, la politique du logement et du cadre de vie. Puis, elles ont ajouté en 1996 la collecte et le traitement des déchets ménagers depuis 1996.
Fin 1997, Archigny, Availles-en-Châtellerault et Bonneuil-Matours rejoignent la Communauté de communes du Pays Châtelleraudais qui passe de 7 à 10 membres. La Communauté d'Agglomération du Pays Châtelleraudais est constituée le 12 décembre 2000 par transformation de la Communauté de communes.
Fin 2002, Saint-Sauveur et Senillé adhèrent à la CAPC et portent le nombre de communes du Pays Châtelleraudais à 12.
Au 1er janvier 2013, la commune de Bellefonds a intégré la communauté d'agglomération châtelleraudaise.
Au 1er janvier 2016, la fusion de Saint-Sauveur et Senillé donne naissance à la nouvelle commune de Senillé - Saint-Sauveur. la communauté d’agglomération revient à 12 membres.
Au 1er janvier 2017, l'extension de la communauté d'agglomération du pays châtelleraudais porte à 47 le nombre de communes membres de la structure intercommunale.
