En 1148, le comte de Granval obtient confirmation des ses propriétés à Heimsbrunn par le Pape Eugène III. Dès le XIIIème siècle, le village revient à la possession des Habsbourg en tant qu'avoués de l'abbaye de Murbach.
Détruit par les Mulhousiens en 1395 puis par les Bourguignons en 1474, le village fait partie de la Seigneurie de Bollwiller. Après la guerre de Trente Ans, il ne subsiste qu'un quart de la population, car la majeure partie des habitants s'est réfugiée à Mulhouse. Le château de Heimsbrunn est définitivement détruit par les Suédois en 1632.
Ravagé lors de la Première Guerre Mondiale, le village est évacué et la population est envoyée en Allemagne. Lors de la Seconde Guerre Mondiale, Heimsbrunn se trouve dans la zone de combat. L'activité agricole ancienne du village est relayée par l'implantation tardive d'industries textiles et de commerces.
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