Територія, де сьогодні розташоване смт. Демидівка, як свідчать археологічні знахідки, була заселена вже у бронзовому віці (к. ІІ — поч. І тис. до н. е.). В околицях селища віднайдені предмети, що представляють черняхівську археологічну культуру (ІІ — V ст. н. е.).
Від періоду Киїівської Русі тут збереглися залишки городища. Вперше документально засвідчена місцевість, що дала назву майбутньому містечку Демидівка, згадується у «Записі волинського землянина Волчка Хрінницького про забезпечення на своєму маєтку Лопавши віна своїй дочці Марині і зятю Пашку Посягвецькому», здійсненому в Хрінниках 15 вересня 1472 р. У ньому, зокрема, вказується: «…а обрубъ земленый тому именицу моему… от Пропастищ до Демидова рову…». 1513 роком датується «підтверджувальна грамота Сигізмунда І Володимирської єпископії на землю Квасовську з дозволом заснувати на ній містечко з Магдебурзьким правом, а також на маєтність Лішню, став і десятину з міщан Володимирських за користування землею церковною». У цьому документі, зокрема, вказується, що польський король Казимир дозволив «на той земли Квасовской мистечко садиты, и право немецкое там мети…».
На початку ХVII ст. Демидівка була невеликим поселенням, яке називалося Демидів і належало кільком невеликим поміщикам. Назва походить від чоловічого імені Демид. Жителі брали участь у Визвольній війні під проводом Богдана Хмельницького. Після «Вічного миру» 1686 р. селище залишилося у складі Польщі, після третього поділу Польщі1795 року відійшло до Російської імперії. До 1860 р. нею володіли поміщики Гарчинські, пізніше — стала власністю казни. Демидівка відбудовувалась повільно.
На час перепису населення, у 1797 р., тут проживало 697 чоловік, виключно євреїв. Вона стала містечком. Частина мешканців займалася ремеслами В кінці XIX — на початку XX ст. в Демидівці відкрилося кілька невеличких підприємств, що належали багатіям. Це — лісопильня, чотири мануфактури, тричі на рік збиралися великі ярмарки.
Революційні події 1905–1907 рр. у країні знайшли відгук і в Демидівці. Тут не раз відбувалися селянські заворушення, були випадки сутичок з поліцією. В роки Першої світової війни містечко кілька разів переходило з рук в руки воюючих австро-угорської і російської армій. що завдало жителям великих збитків. В січні 1918 р. була проголошена радянська влада, яка протрималася всього три роки. У 1921 р., згідно Ризького мирного договору, західноукраїнські землі, в тому числі і Демидівка, увійшли до складу Польщі, а з 1939 р. — до складу Радянського Союзу (УРСР). Від 24 червня 1941 до 17 березня 1944 р. Демидівка була під німецько-фашистською окупацією. Звільнена від німецьких окупантів частинами 1-го Українського фронту. Полизу Демидівки до середини 1950-х років вели збройну боротьбу загони ОУН-УПА. З утворенням Ровенської області, Демидівка стала одним з її районних центрів (з 1940 по 1962 рр. та від 1995 р.). і була віднесена до категорії сіл. Наприкінці 1949 р. тут засновано колгосп імені Т. Г. Шевченка, відкрита семирічна школа. Від 1959 р. Демидівка — селище міського типу.
Наприкінці 1962 р. Демидівський район був розформований і Демидівка ввійшла до складу Млинівського району. Відновлено районний центр 22 вересня 1995 р. постановою Верховної Ради України № 346/95-ВР. На території Демидівки розташовані пам’ятки архітектури, пам’ятники і пам’ятні місця: городище Х-ХІІІ ст. в урочищі «Замчисько», палац (1780 р.), Покровська церква і дзвіниця (1830–1840 рр.); братська могила радянських воїнів, меморіал воїнської слави на честь 40-річчя перемоги у Великій Вітчизняній війні Радянського союзу 1941–1945 рр. (1985 р.). За роки незалежності встановлено погруддя Т. Шевченка, пам’ятник воїнам, які загинули під час Другої світової війни.
Головні підприємства Демидівки: ВАТ «Демидівський консервний завод» (заснований в серпні 1968 р.), ЗАТ «Демидівський молокозавод», ПП «ОЛДІ», ТОВ «ДЕММЕБ». В Демидівці функціонує загальноосвітня школа-ліцей (офіційний сайт http://demidlicey.at.ua/), вище професійне училище № 25 (офіційний сайт http://www.vpu25.at.ua), дитячий садок, музична школа. На території селища працює центральна районна лікарня, ветеринарна лікарня, центральна районна бібліотека (сайт http://demydivka.libr.rv.ua), районний будинок культури, будинок творчості школярів.
Серед видатних уродженців селища — співачка, заслужена артистка України З. Комар.
Баранович О. Залюднення Волинського воєводства в першій половині ХVІІ ст. / О. Баранович. — К., 1930. Географічна енциклопедія України. Т. 1: А-Ж / відповід. ред. О. М. Маринич. — К.,1989. — С. 310. Демидівка // Історія міст і сіл Української РСР. Ровенська область / Інститут історії Академії наук УРСР. — К., 1973. — С. 401–410. Демидівка // Енциклопедія історії України. Т. 2: Г-Д / гол. редколегії В. А. Смолій. — К., 2004. — С. 321. Демидівка // Енциклопедія сучасної України. Т. 7: Г-Ді / Інститут енциклопедичних досліджень НАН України. — К., 2007. — С. 331–332. Демидівщина. — Демидівка, 2003. — 32 с. Ілляшенко Я. Є. Волинь за 25 років / Я. Є. Ілляшенко. — Львів, 1964. Цинкаловський О. Стара Волинь і Волинське Полісся: краєзнавчий словник — від найдавніших часів до 1914 року. Т. 1. / О. Цинкаловський. — Вінніпег, 1984. — С. 341. Демидівська районна державна адміністрація [Електронний ресурс] : офіційний веб-сайт. — Режим доступу: http://www.rv.gov.ua/sitenew/demydivsk. — Назва з екрана. Демидівська районна рада [Електронний ресурс] : [сайт]. — Режим доступу: http://rada.info/region/Рівненська-область/Демидівський-район/. — Назва з екрана. Рівненська обласна рада [Електронний ресурс] : [сайт]. — Режим доступу: http://oblrada.rv.ua/. — Назва з екрана. Рівненщина [Електронний ресурс] : регіональний інформаційний портал. — Режим доступу: http://irp.rv.ua/. — Назва з екрана. Седищна рада смт. Демидівка Рівненської області [Електронний ресурс] : [сайт]. — Режим доступу: http://demydivka.rvadmin.gov.ua/silrada/employees/. — Назва з екрана. Терлецький Ю. Золотий колос — символ Демидівки [Електронний ресурс] / Ю. Терлецький. — Режим доступу: &view=article&id=618:------&catid=18&Itemid=17.">http://istvolyn.info/index.php?option=com_content&view=article&id=618:--&catid=18&Itemid=17. — Назва з екрана.