Der Ortsteil Grünheide (Mark), zu dem die vier Gemeindeteile Fangschleuse, Altbuchhorst, Schmalenberg und Klein Wall gehören, ist der größte der sechs Ortsteile der Gemeinde.

Der Aufenthalt von Menschen im Grünau Grünheider Wald- und Seengebiet ist bereits für die Steinzeit durch Funde auf der Lindwallinsel belegt. Mit der Einwanderung der Illyrer um 1000 v. Chr. nahm ein handwerklich geschicktes Volk das Land in Besitz. Aus dieser Epoche stammen die Funde eines Gräberfeldes in Fangschleuse und die Überreste einer Töpferwerkstatt am Peetzsee. Nach einer zwischenzeitlichen Besiedlung durch germanische Stämme kamen im 6. Jahrhundert n. Chr. die Westslawen in die hiesige Gegend. Eine ihrer Siedlungen befand sich auf der Halbinsel zwischen Möllensee und Peetzsee. Viele der heutigen Orts- und Flurnamen sind slawischen Ursprungs wie z. B. Löcknitz, Baberowsee, Dämeritzsee.

Die erste urkundliche Erwähnung "Grüne Heyde" ist im Jahre 1543 datiert. Im Jahre 1662 wurde am "Kleinen Wall" an der Löcknitz eine Schneidemühle errichtet. Eine planmäßige Besiedlung erfolgte jedoch erst unter Friedrich II. Zwischen 1749 und 1751 entstand der Ort Werlsee. 1934 wurde der Ortsteil Werlsee in Grünheide umbenannt. 1763 Schmalenberg, Kleinwall, Altbuchhorst, Bergluch, Gottesbrück und Fangschleuse.

Die Entwicklung der Großstadt Berlin beschleunigte auch die Entwicklung des von Rüdersdorf verwalteten III. Heidedistrikts um die Seenlandschaft von Grünheide. Holzschläger, Fuhrleute, Flößer und Teerschweler bekamen hier ihr Auskommen, weil in Berlin die Baustoffe benötigt wurden. Die Baustoffe der Ziegeleien in Herzfelde und Finkenstein wurden ebenfalls über die Wasserstraße nach Berlin transportiert. Zur Optimierung der Transportleistungen wurden die natürlichen Verbindungen zwischen Möllen-, Peetz- und Werlsee kanalisiert, ebenfalls die alte Löcknitz zu den Berliner Seen.

Diese Wasserstraße begünstigte später auch die Personenschifffahrt, die sich ab 1890 entwickelte. Allein in Grünheide waren sechs Reedereien ansässig. Die Hauptstädter konnten nun unter angenehmen Reisebedingungen über den Wasserweg Grünheide erreichen. Im Ort gab es 31 Gaststätten, mehrere mit größeren Tanzsälen.

Mit der Eröffnung der Eisenbahnlinie Berlin - Frankfurt (Oder) im Jahre 1842 und der Einrichtung des Haltepunktes Fangschleuse ab 1879 gehörte die Abgeschiedenheit der Heidedörfer der Vergangenheit an. Der Anschluss Erkner an den  Berliner Vorortverkehr und die Inbetriebnahme des Dampferverkehrs auf den umliegenden Gewässern 1880/82 führte zur Entdeckung der Wald- und Seenlandschaft für den Ausflugsverkehr. In kurzer Zeit entstanden Hotels und Gasthäuser in Grünheide. Nach dem 2. Weltkrieg richteten Betriebe besonders aus Sachsen und Thüringen zahlreiche Erholungsheime und Ferienunterkünfte ein und es entstanden Campingplätze und viele private Wochenendhäuser, meist als Bungalows.

Bekannt wurde Grünheide auch durch die Ereignisse um den Naturwissenschaftler Robert Havemann (1910 - 1982), der seit 1977 in Grünheide lebte. Zu DDR-Zeiten stand er hier nach kritischen Stellungnahmen zum praktizierten Sozialismus in der DDR mehrere Jahre unter Hausarrest und der Überwachung. Posthum wurde ihm im Jahre 1999 die Ehrenbürgerschaft der Gemeinde Grünheide (Mark) verliehen. Seit März 1990 trägt das Klubhaus „An der Alten Schule“ den Namen Robert- Havemann-Klubhaus.

Nach 1990 ist vieles zur Verbesserung der Lebensqualität in der Gemeinde Grünheide entstanden, wie u.a. das neue Ortszentrum mit Rathaus und Geschäften, die Median-Klinik am Werlsee, sechs neue Wohngebiete, Feuerwehrstützpunkt, Löcknitzhalle und Löcknitzcampus als neuer Betreuungs- und Bildungsstandort sowie Straßenbau und Erschließung.