לפני שהגיעו לאמריקה הדרומית הספרדים והפורטוגזים, הטריטוריה של גואטפה יושבה על ידי קבוצות ילידים, אשר חלקן הונהגו על ידי מנהיג בשם גואטפה, אשר על שמו נקראת העיירה כיום. השם עצמו, "גואטפה", מגיע ככל הנראה משפת הקצ'ואה, ופירושה "אבנים ומים". לאחר כיבוש המקום על ידי ספרד, נקרא היישוב לעיתים "לה סחה דה גואטפה" (La Ceja de Guatapé).

בשנת 1714, פונו הילידים שהתגוררו שם לאזור קרוב בשם "סן אנטוניו דה רמולינוס פניול". עדות לקיומם שם נמצאה בכפר אלטו ורדה, אשר בו נמצאו כדים מחימר ומחרס, ובכמה אתרים ארכאולוגיים נוספים שטרם נחקרו, כמו הכפרים לה פניה, לה פיידרה, אל רובל ואל רוסאריו.

היישוב הספרדי הוקם ב-1 ביוני 1811 על ידי המייסד הספרדי דון פרנסיסקו חירלדו אי חימנס. היישוב הוכרז כעיירה בשנת 1867, תחת שלטון קולומביה.

גואטפה עברה שינויים לאורך ההיסטוריה שלה. רוב שנותיה התבססה גואטפה על חקלאות, גידול בעלי חיים וכרייה. בשנות ה-70 של המאה ה-20 פתחה חברת "Empresas Públicas de Medellín" הקולומביאנית פרויקט חדש בגואטפה אשר מטרתו בניית סכר ענק ומבוקר בקרבת אגם פניול-גואטפה, שיעלה את גובה המים באגם ויפעל כתחנת כוח.

פרויקט מגה זה השפיע רבות על ההתפתחות החברתית, הכלכלית, הפוליטית, הסביבתית והתרבותית ביישוב. עם הקמת סכר זה, הפכה גואטפה לאחד ממרכזי הייצור החשמלי החשובים ביותר במדינה. בנוסף, הסכר הוביל לעליית מפלס המים באגם בצורה מתוכננת, ויצר בין הרחובות בעיירה תעלות מים מתוקים בצבעי טורקיז ותכלת. טוב המראה של פני העיירה גרם לעלייה ניכרת מאוד בתיירות, והיישוב התמלא בתיירים שמגיעים לנפוש במקום ולבקר באטרקציות השונות שהעיירה מציעה.