Kremenez wurde spätestens in der zweiten Hälfte des 12. Jahrhunderts im Fürstentum Halitsch gegründet und 1227 in der Galizisch-Wolhynischen Chronik erstmals schriftlich erwähnt. Später war die Stadt bis 1340 ein Teil des Fürstentum Halitsch-Wolhynien. Oberhalb der Stadt auf dem Hügel Bona befindet sich die Ruine der mittelalterlichen Festung.
Die in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts errichtete Große Synagoge wurde 1941 von den deutschen Besatzern niedergebrannt und später völlig abgerissen. An dieser Stelle befindet sich jetzt ein öffentlicher Park. Von den 18 Bethäusern und Synagogen in der Zwischenkriegszeit ist in Kremenez heute nur noch das Synagogengebäude in der Dubensker Vorstadt vorhanden, das nach Umbauten als Busbahnhof genutzt wird.[1]
Nach dem Krieg kam der Ort erneut zur Ukrainischen Sozialistischen Sowjetrepublik und ist seit 1991 Teil der unabhängigen Ukraine.
Die Stadt stand bis zum 13. Mai 2015 unter Rajonsverwaltung und wurde ab diesem Tag unter Oblastverwaltung gestellt (kreisfrei).[2] Seit dem 17. Juli 2020 ist sie wieder ein Teil des Rajons Kremenez.[3] Am 12. Juni 2020 wurde die Stadt zum Zentrum der neugegründeten Stadtgemeinde Kremenez (Кременецька міська громадаKremenezka miska hromada). Zu dieser zählten neben dem Hauptort die 43 in der untenstehenden Tabelle aufgelistetenen Dörfer,[4] bis dahin bildete sie die gleichnamige Stadtratsgemeinde Kremenez (Кременецька міська рада/Kremenezka miska rada) im Rajon Kremenez.
Folgende Orte sind neben dem Hauptort Kremenez Teil der Gemeinde: