Il territorio di Sarre fu abitato probabilmente sin dall'Età del Bronzo.

Tracce di insediamenti protostorici sono state rinvenute presso l'abitato di Ville-sur-Sarre, a 1205 metri di quota, e durante i lavori di ampliamento del cimitero comunale, situato nel capoluogo in frazione St. Maurice, sempre in posizione dominante il fondovalle. Altri siti simili sorsero, nella seconda metà dell'Età del Ferro, lungo la fascia ai piedi della montagna che fu poi attraversata dalla strada romana per le Gallie.

La conquista romana e la fondazione di Augusta Praetoria, l'odierna Aosta, sembrano coincidere con l'abbandono e il declino di questi insediamenti. A conferma del passaggio dell'importante via romana depone la scoperta, nel 1898, di una pietra miliare la cui iscrizione indica la distanza di Aosta da Lione (200 miglia) e di una colonna di travertino dedicata agli imperatori Costantino e Licinio.

Nel Medioevo, il territorio di Sarre era posto sotto la giurisdizione dei signori di Bard. Tra questi, Giacomo, fondatore della casata dei Sarre, che verso il 1242 diede inizio ai lavori di costruzione del castello.

Sino al 1783, alla ripartizione ecclesiastica del comune di Sarre in due parrocchie, Saint Maurice e Sant'Eustachio, corrisponde anche quella amministrativa in due comuni, il comune di Chesallet venne annesso a quello di Sarre il quale acquisì, fino al 1799, la denominazione di Sarre-Chesallet.

Durante gli anni del fascismo, la circoscrizione comunale di Sarre fu soppressa e aggregata a quella di Aosta. La sua ricostituzione avvenne il 30 aprile 1946 con decreto del Presidente del Consiglio della Valle d'Aosta.