Treppendorf wurde wohl 874 erstmalig unter dem Namen Trebunesthorp und später im Jahr 1342 als Treppendorf erwähnt. Es war ein kleiner Marktflecken der Herrschaft Oberkranichfeld. Bis 1615 hatten es die Reußen als wettinisches Lehen inne, damals gehörte es bis 1620 zu Sachsen-Weimar, später zu Schwarzburg-Rudolstadt, zu Sachsen-Gotha und danach zu Sachsen-Meiningen. 1952 wurde Treppendorf dem Landkreis Rudolstadt zugeordnet, vorher gehörte es zum Landkreis Weimar. 1620 wurde Treppendorf durch die nördlich gelegene Gemarkung Markersdorf erweitert. Ein kleiner Teil der Mauer der Kirche von Markersdorf ist bis heute erhalten worden.

Der immer von der Landwirtschaft geprägte Ort wurde noch in den letzten Kriegstagen des 2. Weltkrieges durch amerikanischen Beschuss zum Teil zerstört. Die dabei stark in Mitleidenschaft gezogene Kirche wurde danach teilweise neu errichtet und wegen starker Schäden umfassend saniert. In der ehemaligen Gaststätte mit Saal hat der sich im Jahr 1999 gegründete Heimatverein Treppendorf e.V. seine Heimstatt gefunden und ist ein Träger des geselligen und kulturellen Lebens im Ort geworden.

Die Ortschaft gehört seit dem 1. Januar 2019 zur Stadt Rudolstadt.