Il comune di Calcinaia, anticamente chiamato Vico Vitri, nome attribuito al borgo per la lavorazione di stoviglie vetrificate, era situato sulla parte destra del fiume Arno e sorse in epoca medioevale ancora prima dell'anno 1000, in questi termini lo si trova in un documento del 15 ottobre 975 nel quale il Vescovo Alberico da Pisa chiede in enfiteusi ai due figli del Marchese Oberto la concessione della Chiesa plebana di S. Giovanni Battista e quella di S. Pietro a Vico Vitri; della stessa Pieve se ne riparla in una bolla di Celestino III spedita il 13 novembre 1193 al pievano di allora.

In seguito il borgo acquisì l'attuale nome di Calcinaia in riferimento alle numerose fornaci di calce che in quel tempo si moltiplicarono nel territorio, assumendo il singolare stemma con due arselle (o telline) in attinenza con l' acqua, la sabbia o addirittura con una ben piu remota simbologia che può ricondurre ai primi abitanti che si insediarono nella zona.
Nell'alto Medioevo, a Calcinaia vi esercitarono i diritti di Signoria i Conti Cadolingi di Fucecchio che prima dell'eta dei comuni tentarono di costruire un proprio possesso nel centro della valle dell' Arnoe poi successe la nobile famiglia ghibellina degli Upezzinghi di Pisa, il più noto di essi fu Gualtieri di Calcinaia che divenne Potestà di S. Gimignano nel 1221, e di Arezzo nel 1243. Un altro Gualtieri Upezzinghi e nominato nelle cronache pisane quando negli anni 1284/85, per volontà del Conte Ugolino della Gherardesca (sua madre Ugoccionella era nata a Calcinaia), il comune di Pisa stipulò un trattato di amicizia con gli Upezzinghi ai quali vennero confermate le proprieta dei castelli e i villaggi che possedevano in Valdera e nel Valdarno Pisano fra cui appunto il distretto di Calcinaia. Ma nonostante quel trattato, la stessa Repubblica Pisana, nel 1284 vi insediò la residenza di un Capitano della Repubblica ed un proprio Magistrato notaro.

Successivamente il borgo fu coinvolto nelle continue lotte fra la Repubblica di Pisa e Lucca e proprio a Calcinaia si incontrarono, nell' anno 1138, il Papa Innocenzo II e l'Imperatore Lotario II, finché nel XV secolo la repubblica Fiorentina, subentrata nelle lotte con Pisa per ottenere il controllo del piu importante scalo marittimo regionale e delle vie di comunicazioni fluviali interne, avvenne il definitivo passaggio di Calcinaia alla Repubblica di Firenze e nel 1555, il Granduca Cosimo I de Medici, su studi di mappe disegnate da Leonardo da Vinci, fece realizzare nel territorio importanti lavori idraulici per regolare le piene dell'Arno e impedire cosi le frequenti inondazioni che interessavano vaste zone del comune.
Ricordiamo che fino alla prima metà del 1500, il flume Arno arrivava fin sotto Montecchio per poi dirigersi verso Bientina lasciando Calcinaia attestata sulla riva sinistra, descriveva un'ampia ansa che lambiva l'antico borgo di Vico Pisarum ( poi Vicopisano ) e continuava il suo naturale tragitto verso Pisa.

Poichè quell' ansa era particolarmente dannosa alla navigazione sul fiume ed altresì causa di frequenti impaludamenti, fu cosi "corretto" il corso del flume ed alla fine di quei lavori che impegnarono le fatiche di migliaia di uomini modificò posizione alla stessa Calcinaia la quale venne a trovarsi improvvisamente collocata sulla riva destra dell' Arno; in pratica molto piu lontana dall' asse viario commerciale Pisa-Firenze e perciò fu relegata in una posizione piu marginale rispetto alla frazione del Pozzale di Fornacette che in quel tempo era un piccolo agglomerato di case che con quelle modifiche apportate al tracciato fluviale, acquistò tutti i vantaggi di un borgo attraversato da grandi e importanti traffici

Dopo quelle bonifiche, per la natura alluvionale del suo piccolo territorio, Calcinaia ebbe a godere e sfruttare per diversi secoli lo sviluppo dell'agricoltura: cereali, legumi, bulbi e vasti prati della coltivazione della canapa e del lino, mentre poi, sotto il dominio dei Lorena, si ebbero i lavori di regimazione, di prosciugamento del grande lago di Bientina, ai confini con la Lucchesia, e le grandi opere idrauliche Toscane con la costruzione del canale della "Botte" che in prossimità di Fornacette passa sotto 1'Arno e vi scarica le acque della pianura verso il mare: - Ancora oggi, quelle grandi opere studiate da Alessandro Manetti sono indicate tra le meraviglie dell' ingegneria e dell' architettura Toscana.

Il processo di industrializzazione notevolissimo negli anni sessanta, si è sviluppato soprattutto nella frazione di Fornacette dove sono nate, negli ultimi decenni, piccole, medie e grandi imprese di produzione e di servizi che occupano molta manodopera, mentre il capoluogo, sede degli Uffici comunali, ha invece sviluppato il settore terziario anche se non mancano anche qui alcune aziende produttive e di servizi.