Das Gemeindegebiet von Utzenstorf kann auf eine sehr lange Siedlungstradition zurückblicken.
Aus der Bronzezeit stammt ein Hügelgrab mit reichen Grabbeigaben (darunter eine Gürtelkette). Nur wenige Einzelfunde lassen darauf schliessen, dass das Gebiet während der Römerzeit kaum besiedelt war.
Die erste urkundliche Erwähnung des Ortes erfolgte bereits im Jahr 949 und 1009 unter dem Namen Uranestorfus. Später erschienen die Bezeichnungen Uzonsdorf (1182), Hucenstorff (1282), Uzzestorf (1314), Utzansdorf (1329), Utzenstorf (1345) und Utzistorf (1362). Der Ortsname geht auf den althochdeutschen Personennamen Uzzo oder Uzzi zurück und bedeutet somit Dorf des Uzzo/Uzzi.
Seit seiner ersten Nennung war Utzenstorf der Mittelpunkt der gleichnamigen Grafschaft (comitatus Uranestorfus), die zum Königreich Hochburgund gehörte. Die Zähringer erbauten im 12. Jahrhundert wahrscheinlich an der Stelle eines burgundischen Vorgängerbaus eine neue Burg, die Burg Landshut. Diese ging später an ein kyburgisches Ministerialengeschlecht, das sich von Uzansdorf nannte. Gegen Ende des 14. Jahrhunderts wurde die Herrschaft Landshut mit Utzenstorf an verschiedene Gläubiger der Kyburger verpfändet.
Das alte Herrschaftsgebiet wurde zur Landvogtei Landshut umgewandelt, welche neben Utzenstorf auch Bätterkinden, Wiler bei Utzenstorf und Zielebach umfasste. Als Sitz des Landvogtes diente das Schloss Landshut.
Nach dem Zusammenbruch des Ancien Régime (1798) gehörte Utzenstorf während der Helvetik zum Distrikt Burgdorf und ab 1803 zum Oberamt Fraubrunnen, das mit der neuen Kantonsverfassung von 1831 den Status eines Amtsbezirks erhielt.