Die Ansiedlung Ernstthal wird 1632 von Johann Simon als "Ableger" der Bergwerksansiedlung Hohenstein gegründet. 1687 erhält die Ansiedlung den Namen "Ernstthal" (als Würdigung von Ernst von Schönburg-Hinterglauchau, eines Vorfahren des Landesherrn von Schönburg). Bereits 1694 erhält Ernstthal das Marktrecht und wuchs rasch weiter. 1843 hat der Ort bereits mehr als 3000 Einwohner, darunter sehr viele Weber.
Ernstthal und Hohenstein unterstanden verschiedenen Landesherren. So herrschte stets eine gewisse Rivalität unter den beiden Nachbarstädten, die erst mit der gemeinsamen "Eingemeindung" nach Sachsen ein Ende fand. Aber erst 1898 werden die beiden Orte zusammengelegt.
In Hohenstein-Ernstthal befindet sich das Karl-May-Geburtshaus und die Karl-May-Begegnungsstätte. In der näheren Umgebung kann man die Karl-May-Höhle und die Freilichtbühne am Stausee Oberwald besuchen.