Los restos más antiguos hallados en la población corresponde a la etapa neolítica.
Debido a la ubicación, fácilmente defendible y con un río cercano, es posible que hubiese alguna población asentada, aunque seguramente de carácter nómada dado los pocos restos hallados.
Poco o nada se conoce sobre esta época en Alcolea. Se especula con que la distribución de los canales de riego pudo haber sido diseñada en esa época, aunque es una mera especulación.
Las primeras referencias a la población son de la época musulmana. Su nombre procede del árabe y significa “pequeño castillo”, seguramente como referencia al Castillejo.
Su economía era fundamentalmente agrícola cultivando olivos, árboles frutales, cereales, y mejorando el rendimiento de los regadíos e incentivando su desarrollo.
Administrativamente, pertenecía a la taha del Andarax, y se componía de cinco barrios bien diferenciados (Haulín, El Fondón, Harat Alheulo, Xocanes y Aben Omar) con sus mezquitas y rábitas.
Alcolea se mantuvo bajo dominio árabe hasta la caída del Reino de Granada en 1492.
Tras la reconquista, nuevos pobladores cristianos llegan a la población, aunque en su mayoría seguiría siendo morisca.
Tras la sublevación de los moriscos en 1567 y su posterior expulsión, durante los siguientes años se procedió a la catalogación y división de sus propiedades (apeos), y su asignación a familias cristianas. Alcolea fue repoblada con 35 vecinos, en su mayoría de origen andaluz y castellano.
Durante esta época se construyen diversas iglesias, como la Iglesia de San Sebastián, la Iglesia del Santo Angel Custodio en Darrícal, o la Iglesia del Santo Cristo del Consuelo en Lucainena.
En esta etapa no se produce ningún hecho reseñable. La base de la economía sigue siendo los Los minifundios y la agricultura de subsistencia, con eventuales periodos de hambruna debidas a catástrofes naturales o epidemias.
Durante la época de ocupación francesa, la población es expoliada por las tropas napoleónicas.
En la guerra civil Alcolea quedó enclavada en el bando republicano. Se produjeron destrozos en iglesias y represalias por parte de ambos bandos. Los años posteriores fueron especialmente difíciles para la población, con sucesivas penurias y hambrunas.
Al principio de los años 60, una gran parte de la población joven emigra fundamentalmente a Cataluña, Madrid y Valencia con la perspectiva de incrementar su nivel de vida en zonas más industrializadas y con más oportunidades.
La entrada en la Comunidad Económica Europea y las subvenciones a las zonas agrícolas han logrado frenar parcialmente la progresiva despoblación de Alcolea.
El 1 de octubre de 1997 el término de Darrícal y su anejo de Lucainena pasaron a formar parte del término municipal de Alcolea, abarcando en la actualidad una extensión de 67 km cuadrados y una población de 1.011 habitantes. Esta reorganización fue debida a la construcción y expropiación de bienes para la construcción del pantano de Benínar.
En la actualidad cuenta con una población de 825 habitantes. La agricultura (principalmente el olivo, y en los últimos años la agricultura intensiva en invernadero) es la base de la economía. El aceite de Alcolea es uno de los más populares de la provincia.
Debido al enclave privilegiado, la tranquilidad y sus paisajes, el turismo rural es otra de las actividades en auge durante los últimos años.