Der Name Neustadtl scheint erstmals in einer Urkunde aus dem Jahre 1215 auf:
Niwenstat - Neue Stätte. Neustadtl war eine zum Stift Waldhausen gehörende Pfarre; gegründet wurde sie 1147. In diesem Jahr übergab der Bischof Reginbert von Passau dem neugegründeten Chorherrnstift Sarmingstein (Sabenik) u.a. die erst neu gegründete Pfarre Niwenstat im Bereich des Hengstberges. 1161 wurde die neu erbaute Kirche durch den Bischof Konrad von Passau geweiht.
Die großen geschichtlichen Ereignisse spiegeln sich auch bei uns wider: 1296 gab es bei uns "Brüder und Schwestern vom freien Geist" (Waldenser, eine häretische Bewegung). 1360 erwarb Rudolf von Wallsee zu Seisenegg das Amt Neustadtl und die Vogtei über die Pfarre; damit war die Verbindung unserer Nachbargemeinde zur Herrschaft Seisenegg (Schloss in der Nachbargemeinde Viehdorf) hergestellt. Seit 1404 soll es in Neustadtl eine Schule geben, 1555 wird erstmals ein Neustadtler Schulmeister genannt. 1452 und 1679 wütete die Pest in der Pfarre.
1603 werden im zweiten bekannten Urbar (erstes aus 1448) die Rechte und Pflichten der Untertanen angeführt; Neustadtl gilt seither als Markt. 1630 entstand für Neustadtl ein eigenes Landgericht. 1683 (zweite Wiener Türkenbelagerung) kamen türkische Truppen bis in die Nähe des Marktes; Häuser brannten, Menschen wurden getötet und entführt. 1787 hob Kaiser Josef II. das Chorherrenstift Waldhausen auf; die Jahrhunderte währende Verbindung Neustadtls zu Waldhausen bestand nicht mehr. Um 1800 - zur Zeit der aufkommenden Industrialisierung - versuchte das Ärar einen Silberabbau im Graben unterhalb des Kremser (Silberluck`n", 1 ½ km südlich des Marktes), der aber bald wegen zu geringen Ertrags eingestellt wurde. Genauso wenig erfolgreich war die Braunkohlengewinnung bei Beidenstein in Windpassing. Es wurden Granitsteinbrüche errichtet, die heute bis auf einen stillgelegt sind . 1831 wurde der bis dahin um die Kirche gelegene Friedhof auf das Hochkreuzfeld verlegt. Zur Franzosenzeit hatte die Bevölkerung viel Leid, Not und Drangsal zu erdulden.
1848 brachte die Aufhebung der Grundherrschaft. Als Folge entstanden zunächst acht Gemeinden (die heutigen Katastralen). 1860 Errichtung des Postamtes, 1863 Neubau der Volksschule; 1873 Gründung der Freiwilligen Feuerwehr und Errichtung des Gendarmeriepostens; 1892 Gründung der Spar- und Darlehenskasse.
Seit 1970 sind die Gemeinden der Pfarre zur Großgemeinde Neustadtl an der Donau vereinigt. Mit den 50er Jahren entwickelt sich in Neustadtl eine rege Bautätigkeit. Neben mehr als 150 Einfamilienhäusern, welche im Markt in den letzten 40 Jahren entstanden, errichtete die Gemeinde 1969/79 die Hauptschule, 1976/77 den Kindergarten und 1992/93 das Gemeindezentrum. 1997 wurde die alte Volksschule um einen Turnsaal und einen zeitgemäßen Werkraum erweitert.
Mit der Erschließung neuer Baugründe für junge Gemeindebürger am Kremser Berg wurde im Jahr 2003 auch ein großzügiges Freizeit- und Sportzentrum errichtet, gleichzeitig konnte das Fernwärmenetz in Betrieb gehen, das an die 40 Liegenschaften und alle öffentlichen Gebäude mit sauberer Energie versorgt. Weit über die Gemeindegrenzen hinaus genutzt wird das 2007 eröffnete Altstoffsammelzentrum zur umweltfreundlichen Entsorgung von wiederverwertbaren Rohstoffen. Im gleichen Jahr wurde mit dem neuen Bauhof eine zeitgemäße Einrichtung für die wachsenden Aufgaben der Gemeindeverwaltung eröffnet.