ת'ינגווטליר על הסדק בין הלוחות הטקטוניים החוצה את איסלנדהאלת'ינגי  תורן הדגל האיסלנדי סמוך לצלע שבצילו נהג האלת'ינגי להתכנס

איסלנד לא הייתה מיושבת כאשר העמים הסקנדינבים הגיעו אליה במהלך המאה ה-9 כחלק מההגירה מערבה מסקנדינביה והאיים הבריטיים. ההתיישבות הראשונה באיסלנד הוקמה ככל הנראה בשנת 870 והושלמה בשנת 930, ותקופה זו מכונה בפי ההיסטוריונים בשם "עידן ההתיישבות".

העמק הוא אחד מהאתרים החשובים ביותר בהיסטוריה האיסלנדית. בשנת 930 נוסד במקום האלת'ינגי (Alþingi - "אלת'ינגי", מילולית "האספה הכללית"), שהוא אחד מהמוסדות הפרלמנטריים העתיקים בעולם, וככל הנראה העתיק ביותר הקיים בימינו. חברי האלת'ינגי נפגשו בכל קיץ, כאשר דוברי החוק (Lögsögumaður) שנבחרו על ידי האספה המחוקקת (Lögrétta - "לגרייטה") ציטטו את החוק והכריעו במחלוקות בפני כל האנשים שנאספו בכינוס. האסיפות נערכו תחת "סלע החוק" (Lögberg) ששכן ככל הנראה בסמוך לקו השבר ניקילאוסארגיאו (Nikulásargjá), כשני ק"מ מצפון לחופי אגם ת'ינגוואטלאוואטן (Þingvallavatn - "אגם אוסף המישורים"). האספה המחוקקת הייתה ישובה על שלוש שורות של ספסלים שהיו ערוכות בצורת מעגל. על הספסל האמצעי ישבו 48 ראשי השבטים וכל ראש שבט לווה בשני יועצים שישבו לפניו ומאחוריו.

החוקים נחשבו כאמנה בין אנשים חופשיים וכחוזה חברתי. החוקים נוסחו בכתב בשנים 1117 ו-1118, והשתמרו בכתבי יד מהמאה ה-12. כמו כן, פושעים הוענשו באספות הללו ומבקרים באתר יכולים לצפות בדרהקינגארהיליר (Drekkingarhylur - "בריכת ההטבעה") בנהר, שהייתה המקום שבו נשים עברייניות הוטבעו.

בשנת 1000 לערך הפך דובר החוק ת'ורגיר ליואוסוונינגאגודי (Þorgeir Ljósvetningagoði) את הנצרות לדת הרשמית של איסלנד. לפי המסורת, לאחר שהמיר את דתו הוא השליך את פסלי האלילים הפגאניים למפל מים שנקרא גודאפוס (Goðafoss - "מפל המים של האלים") על שם האירוע. "סלע החוק" ומקום כינוסן של אסיפות האלת'ינגי הועבר בתקופה זו כשני ק"מ מערבה וניצב בקניון אלמאנאגיאו (Almannagjá). הצוקים שמסביב יצרו תהודה והגבירו את קולות הנואמים. הסלע שוב אינו קיים לאחר שהתבלה ונשחק וכיום מסמן את מקומו תורן גבוה ובראשו מתנופף דגל איסלנד. עוד הוקמה במאה ה-11 כנסייה (Þingvallakirkja)[דרוש תעתוק] שהייתה אחת הראשונות על האי, אך זו לא שרדה ובמקומה עומד כיום מבנה שהוקם בשנת 1859.

האלת'ינגי המשיך ופעל בת'ינגווטליר משך כמעט 350 שנים, אולם מאבקים פנימיים החלישו את כוחו ונורווגיה התערבה במדיניות הפנימית של האי. ב-1262 נכנע האלת'ינגי למלכי נורווגיה וב-1271 נשללו ממנו כל סמכויותיו. עם זאת, המוסד המשיך ותפקד כגוף שיפוטי בלבד ובעל סמכויות מוגבלות עד שנת 1798.

היסטוריה מאוחרת  ציור מהמאה ה-19 של אספת האלת'ינגי

האידיאליזם של הקהילה האיסלנדית המוקדמת השפיעו על אלו שתמכו בעצמאות ריבונית לאיסלנד במהלך המאה ה-19. משוררים וסופרים התייחסו ביצירתם לת'ינגווטליר כאל המקום שבו נמצאות הנשמה והרוח של האומה האיסלנדית. ציירים החלו לצייר לא רק את המקום, כי אם גם את מוסדות החוק הקשורים אליו.

ההתעוררות הלאומית הזאת התרחשה במקביל לתופעה דומה ברחבי אירופה ולתחילתה של התייחסות לאזורים מסוימים כאל נכס רוחני. סיפורי העם האיסלנדיים תורגמו ונהיו פופולריים ביבשת. איסלנד נחשבה כמייצגת הטובה ביותר של התרבות הנורדית ותיירים רבים ערכו מסעות בת'ינגווטליר.

ב-1843 העניקה דנמרק לאיסלנד רשות לכנס את האלת'ינגי שוב אך במתכונת מצומצמת וללא סמכויות של ממש. ישיבתה הראשונה של האספה התקיימה ב-1845 ברייקיאוויק, אך בקיץ של 1848 התכנס האלת'ינגי בת'ינווליר, ודרש ממשלת דנמרק להעניק לו סמכויות מלאות של גוף מחוקק. כינוס זה סימן את האות לחזרתה של ת'ינגווטליר אל מוקד החיים הפוליטיים והתרבותיים של איסלנד, לא רק באופן רעיוני אלא גם הלכה למעשה בשטח, וב-1874 נערך פסטיבל ראשון באתר לרגל חגיגות אלף שנות יישוב באי.

 לוגו הפארק הלאומי

ב-1930, במקביל לחגיגות האלף להקמתו של האלת'ינגי בהן השתתפו בין 30,000 ל-40,000 איש (כ-15% מאוכלוסיית המדינה אותה עת), הכירה ממשלת איסלנד באופן רשמי בחשיבותו של ת'ינגווטליר בכך שהכריזה עליו כעל פארק לאומי (Þingvellir Þjóðgarður), דבר שהיה חידוש באותה תקופה באירופה. הנימוק להחלטה היה חשיבותו ההיסטורית של האתר וכן הסביבה הטבעית הגעשית והטקטונית שבה הוא נמצא. באותו מועד נבנה "בית החווה" (Þingvallabær - "ת'ינגווטלאבאייר") בצמוד לכנסייה, ומבנה זה שהורחב בשנת 1974, משמש כמעון הקיץ של ראש ממשלת איסלנד.

חשיבותו של המקום הודגשה שוב 14 שנה לאחר מכן, ב-17 ביוני 1944, עת נאספו כ-30,000 איש בת'ינגווטליר, כדי להאזין להכרזת העצמאות של הרפובליקה של איסלנד. מאז נערכים בפארק הלאומי כל הפסטיבלים החשובים המציינים את המועדים ההיסטוריים החשובים בדברי ימי האי והמדינה.

בשנת 2004 העניק אונסק"ו לת'ינגווטליר מעמד של אתר מורשת עולמית.