Der Name Rosenthal war schon vor der ersten urkundlichen Erwähnung im Jahr 1204 existent. Ein Adeliger Wilhelm von Rosenthal hatte vermutlich auf der Grundfläche des jetzigen Rittergutes seinen Wohnsitz auf einer Burg. Der Besitz und die umliegenden Güter waren ein Lehen des Grafen Bernhard II von Wölpe an Wilhelm.
Im Jahre 1223 verkaufte die Witwe Bernhards Gräfin Kunigunde von Wölpe die Burg Rosenthal und die Güter des wüsten Dorfes Eilstringe, das sich westlich vom Ort befand, dem Hildesheimer Bischof Konrad für 50 Mark Silber. Zu der Zeit gab es zwischen dem Bistum und den Gefolgsleuten des Kaisers Differenzen, so dass der Bischof als Gegenpol zur Burg und Stadt Peine ebenso eine Stadt nahe der Burg Rosenthal erbauen ließ. Gunzelin von Wolfenbüttel gründete vermutlich wenige Jahre vorher bereits die Burg und Stadt Peine. Bischof Konrad investierte insgesamt 8000 Pfund Hildesheimer Pfennige in den Ausbau von Rosenthal.
Das Alte Dorf Rosenthal befand sich vermutlich nördlich der Burg. Bischof Konrad verkaufte es 1244 dem Zisterzienserinnenkloster Wienhausen für 135 Pfund Silber Hildesheimer Währung, nachdem er die Rechte von Wilhelm von Rosenthal erworben hatte. Die Bewohner des Alten Dorfes und von Eilstringe siedelten zur Stadt über, weil sie hinter den Wällen und Gräben mehr Schutz und rechtliche Sicherheit genossen.
Als Gunzelin 1255 starb, übertrug Herzog Albrecht der Lange von Braunschweig die Rechte der Grafschaft Peine an das Bistum Hildesheim. Die Burg und Stadt Rosenthal verlor seine Bedeutung als Vorposten des Bistums und somit auch sein Stadtstatus. Ein Jahr später wurde die Burg Rosenthal von Albrecht zerstört, während die Peiner Burg dem Bistum erhalten blieb.
Der Grundriss als Stadt und Teile der Wall-Graben-Befestigung blieben bis heute erhalten. Der Stadtgraben umschloss damals den beinahe rechteckig gebauten Ort. Während sich die Burg und Vorburg im Osten auf dem heutigen Rittergutsanwesen befand, wurden die Straßenzüge in horizontaler und vertikaler Struktur in westlicher Richtung neben der Burg gebaut. In der Mitte des gekreuzten Straßensystems lagen die Kirche, Kirchhof und der Marktplatz.
Rosenthal wurde 1255/1256 zum Dorf, das noch lange geprägt war durch Landwirtschaft und Textilproduktion.
Große Veränderungen in der Landwirtschaft und der Dorfstruktur gab es durch die Privatisierung der bisher noch aus dem Mittelalter bestehenden traditionellen Besitzstrukturen. Durch die Verkopplung Mitte des 19. Jahrhunderts änderten sich Besitz- und Lebensverhältnisse entscheidend für die ländliche Bevölkerung. Nach der Agrarreform bauten sich die größeren Höfe weiter aus. Das war zum Nachteil der Kleinbauern und unterbäuerlichen Dorfbewohner, die dann ihren Lebensunterhalt durch Arbeit in der Eisen- und Stahlindustrie in Peine oder im Handwerk bestritten. Es entstand die politische Gemeindeverwaltung.
Bis 1974 war Rosenthal als Gemeinde selbstständig. Seit der Gebietsreform in Niedersachsen ist Rosenthal eine Ortschaft der Stadt Peine.
