Grathem behoorde eeuwenlang tot het Land van Thorn, dat naast Grathem bestond uit Thorn, Ittervoort, Beersel, Haler, Baexem, Oler, Ell en Stramproy. Dit werd opgeheven in 1794, waarna Grathem een zelfstandige gemeente werd.

In 1818 werden Kelpen en Oler bij de gemeente Grathem ingedeeld. In de 19e eeuw werd om de wateroverlast in het gebied te beteugelen het waterschap Het Land van Weert opgericht. In de loop van de 19e eeuw ontwikkelde zich een dorpskern rond de kerk.

Op 8 oktober 1944 vond in Grathem de razzia van Grathem plaats, waarbij 52 mannen werden opgepakt en in Duitsland te werk gesteld. Grathem werd op 17 november 1944 bevrijd door de Geallieerden.

Na de Tweede Wereldoorlog breidde Grathem zich in noordelijke richting uit.

In 1991 fuseerde Grathem met de gemeenten Baexem en Heythuysen tot de gemeente Heythuysen. In 2007 ging de gemeente Heythuysen op in de fusiegemeente Leudal.