За археологічними даними, поселення на місці Димера виникло у Х—ХІІ століттях.В цьому містечку були металургійні підприємства, на яких плавили болотяну руду й виробляли зброю. Відповідно над містечком (а Димер раніше був містечком) завжди стелилося багато димів. Звідси і назва — Димер.
Місто Димер згадується у документах під 1582-м роком як володіння польської шляхти.
Населення містечка брало участь у козацьких повстаннях під проводом К. Косинського (1591–1593), С. Наливайка (1594–1596), овруцького полковника Децика (1665) та інших.
У 1676—1679 рр. згідно з Журавненським мирним договором між Річчю Посполитою та Османською імперією Димер став резиденцією гетьмана Правобережної України Остапа Гоголя. У ті часи місто було також центром Димерського староства (королівщина). У 1703 році, під час козацького повстання у Димерському замку отаборилося чимало поляків. Семен Палій взяв приступом замок та розбив поляків, а місто зруйнував. З тих пір Димер, як значне місто, вже не відродився.
Під час Коліївщини димерці брали активну участь у військових діях повстанців під керівництвом Івана Бондаренка.
У XIX столітті Димер був містечком, що від 1810 року утримувалося державною казною (казенне містечко). Деякий час тут розміщувався центр повіту. Був найбільшим поселенням Димерської волості.
З весни 1917 — у складі УНР.
Від 1932 року — у складі Київської області. Димер був адміністративним центром району в 1932–1973 роках. Від 1957 року Димер — селище міського типу.
