Según el Profesor Arnaldo Soria Arrellano el vocablo Patate viene de la lengua Jaco - Maya, que significa "El que estalla con estruendo", posiblemente por la actividad eruptiva del volcán Tungurahua. También Manuel Torres Santillán manifiesta que Patate proviene del linaje Chimú - Quitché, que significaría "La 42 Madre del Caudillo de Tierra dentro" o "Huerto del Ati", por el aprecio señorial de quienes dirigieron en la época prehistórica.

En tiempos prehistóricos la región de Patate estuvo poblada por el grupo indígena de los Patates que junto con los Pillaros, Tisaleos, Queros y Pelileos pertenecían a la etnia Panzaleo cuyo centro político fue en Mocha. Por su ubicación, tenían estrechas relaciones con los indígenas amazónicos a través de Baños. A su vez, el grupo de los Patates incluía los Tontapis, Patateurcos y Pítulas quienes participaron en la defensa contra la invasión incaica y posteriormente contra el avance de los españoles.
En 1540 Francisco Pizarro dio en encomienda las tierras de Patate y Píllaro a Antonio Días. Existió un obraje con el nombre de San Ildefonso a orillas del río Patate. Siendo Presidente de la Real Audiencia de Quito Hemando de Santillán; Antonio de Clavijo fundó San Cristóbal de Patate en 1570. Por sus ventajas naturales de clima y de suelo, pronto se convirtió en una amena y floreciente población. Vecinos españoles plantaron huertos para cultivar frutas de origen europeo.

En 1586 los Jesuitas entraron en posesión de varias haciendas en la región y promovieron el cultivo de la caña de azúcar y del algodón hasta su expulsión en 1767. El terremoto de1797 destruyó la población y los habitantes se refugiaron en Capillapamba cerca de Pitula. El Corregidor de Ambato Bernardo Darquea dirigió la reconstrucción de Patate en el sitio actual. En Patate se venera la antigua imagen del Señor del Terremoto. Junto con Píllaro y Pelileo, Patate se adhirió al movimiento de la Independencia eligiendo representantes parroquiales en 1813 y el 12 de noviembre de 1820 proclamó la libertad con las demás poblaciones de la provincia. Cantonizado Píllaro en 1851, Patate y Baños fueron parroquias de ese cantón que perteneció a la Provincia de León. En 1860, cuando Ambato fue elevado a provincia, Patate formó parte del Cantón Pelileo. El 13 de septiembre de 1973, bajo el gobierno del General Guillermo Rodríguez Lara, Patate se hizo cantón.