Sospirolo sembra derivare il suo nome dal latino "Sub Speronem", dal fatto cioè di essere posto alle pendici del Monte Sperone. Storicamente ha origini antichissime: tracce di oggetti dell'età del bronzo sono stati rinvenuti in Val Falcina dallo studioso Michele Leicht.
Documentata è poi la presenza dei romani nel territorio. Ad Oregne, alla fine del secolo scorso, furono scoperte alcune tombe latine; nella chiesetta di San Michele ai Pascoli e di Santa Giuliana a Mis sono state trovate due lapidi romane in pietra bianca calcarea provenienti dalle cave di Vedana, probabilmente epigrafi votive.
Nell'epoca romana il territorio dipendeva dal Municipium di Feltre. Nel periodo medievale era il Vescovo di Feltre ad estendere i suoi diritti sulle acque del Mis e sul feudo di Sospirolo e qui possedeva dei castelli, tra cui, il più importante, quello di Mis, dove sorge ora la chiesetta di Santa Giuliana. Il Territorio di Sospirolo fu poi soggetto ai Carraresi, ai Visconti e, dal 1404 al 1797, ai Veneziani che nel 1411 diedero ordine di distruggere tutti i castelli sorgenti nei loro dominii. Nel periodo napoleonico il territorio di Sospirolo passò sotto la diretta giurisdizione di Belluno. Dopo il trattato di Campoformio (1797), passò naturalmente sotto l'Austria, per essere definitivamente annesso all'Italia nel 1866.