Altheim wurde bereits im Jahre 1142 in der Petershauser Chronik erstmals erwähnt. Die Pfarrei, seit 1275 nachzuweisen, wurde vermutlich vom Damenstift Lindau für seine Untertanen gegründet.

Bedeutendster Grundherr des frühen Altheims war das Damenstift Lindau. Es hatte das Maieramt mit dem Kellhof und das Kirchenpatronat inne. Auch andere Herrschaften und Klöster verfügten über Besitzungen in Altheim, so die Ritter von Leonegg, die Klöster Weißenau, Petershausen, Obermarchtal und St. Blasien. Der letzte Ritter von Leonegg trat 1267 in den Johanniterorden in Überlingen ein und vermachte diesem seine Altheimer Besitzungen, die fünfzig Jahre später an das Kloster Salem übergingen.

Die Niedergerichtsbarkeit, die Vogtei, besaß seit dem 13.Jhdt. der Bischof von Konstanz. Sie wurde mit der Vogtei Hohenbodman vereinigt und mehrere Male verpfändet, u.a. an die Reichsstadt Überlingen, welche die Vogtei 1507 dann vollständig erwarb. Nach fast 300jähriger Zugehörigkeit zur Reichsstadt Überlingen wurde Altheim 1806 badische Gemeinde.

Im Dreißigjährigen Krieg litt Altheim sehr unter den Kriegsereignissen.

Um Altheim herum liegen verschiedene Weiler und Einzelhöfe, die alle durch ein gutes Wegenetz mit dem Hauptort verbunden sind. Altheim hat seinen ländlichen, offenen Charakter erhalten können, wodurch ein angenehmes Wohnen gewährleistet ist. Das ehemalige Schulhaus wurde erweitert und umgestaltet und steht seit 1992 als "Benvenut-Stengele-Haus" der Bürgerschaft zur Verfügung.