Archeologické nálezy dokládají osídlení v okolí Luštěnic již v době bronzové, tedy před více než 3 000 lety. První písemná zmínka je však až z roku 1268, kdy se připomíná Pavel z Lusczenicz jako zakladatel kláštera pod Mělníkem. Nejstarší název obce byl Lučenice a připomíná, že se jednalo o ves lidí Lúčenových. To může být domácká obdoba jména Lukáš nebo člověk ze slovanského kmene Lučanů, kteří se zde mohli usadit z blízké Loučeně. V 15. století byly Luštěnice připojeny k mladoboleslavským statkům, které vlastnili Tovačovští z Cimburka. Po nich celé panství získává spřízněný rod Krajířů z Krajku. Mezi dalšími vlastníky byli např. Černínové z Chudenic. V roce 1739 koupil Luštěnice Josef Scherzer z Kleinmühlu. Ten vystavěl v obci barokní zámek a blízký letohrádek Sanssouci poblíž silnice do Brodců nad Jizerou. Začátkem 19. století získávají Luštěnice a zámek Nosticové-Rieneckové. Po II. světové válce byl zámek konfiskován, ale po roce 1989 vrácen původním majitelům. Zámek má pozoruhodný půdorys. Je to trojkřídlý, dvoupatrový komplex s půdorysem do písmene U. Ve sklepení a zčásti i v přízemním zdivu je zachován zbytek renesanční tvrze. I když byl zámek opravován i ve 20. století, je v neutěšeném stavu. Postupně se začíná opravovat fasáda průčelí, na níž v letošním roce přispívá i Středočeský kraj.
Farní kostel sv. Martina se v Luštěnicích připomíná již ve 14. století. Po husitských válkách se stal kališnickým, ale po bitvě na Bílé hoře opět navrácen katolíkům. Během staletí i za třicetileté války kostel zpustl, tak byl v roce 1739 vystavěn znovu v barokním slohu. Skládá se z lodi, zvětšené poslední přestavbou v roce 1899, z presbytáře a k němu v severní části připojené zákristie. Věž kostela je čtyřboká, poměrně nízká. V patře má 4 okna, po jednom z každé strany. Zastřešena je komolým jehlanem s kopulí. Malá věžička je nad presbytářem. V roce 1752 byla vystavěna poblíž kostela fara. Budova fary s mansardovou střechou byla v nedávné době opravena. Kostel však stejně jako zámek na svoji rekonstrukci čeká. Proti faře je pískovcová socha sv. Jana Nepomuckého z 70. let 18. století. Přenesená sem byla z bývalého letohrádku Sanssouci.
V Luštěnicích je pohřben František Novotný z Luže (1768 – 1826), farář v Mladé Boleslavi a posléze v Luštěnicích. Byl významným literárním kritikem a historikem. Je autorem Kroniky mladoboleslavské a dalších spisů. V Luštěnicích žil Karel Knytl, ruský legionář z první války. Zemřel 17. října 1918 v Tokiu ve věku 25 let a jeho pohřbu o dva dny později se účastnil i Milan Rastislav Štefánik.
Luštěnice patří dnes k nejrychleji se rozvíjejícím obcím. Úpravou bytů v blízké Zelené, která byla součásti Vojenského prostoru Milovice, se do obce přistěhovaly stovky nových obyvatel. Luštěnice jsou tak s téměř 2 000 obyvateli největší vesnicí Mladoboleslavska.