Il territorio di Croce, originariamente formato da boschi e brevi radure prative, divenne nel 1177 feudo della potente famiglia dei Da Romano e sucessivamente, con l'estinzione del casato (1260), venne incluso fra i possedimenti del comune di Treviso nonostante l'opposizione dei patriarchi di Aquileia che, sconfitti, cedettero i loro diritti (1291). Coinvolta in più d'uno fra i conflitti per l'acquisizione del potere sulla città di Treviso, Croce venne più volte posta a sacco.
Il nome di Croce, secondo alcune ponti, sarebbe dovuto all'uso di "erigere una croce dove si fondasse una Chiesa o segnar con una croce i confini", per altri invece trae origine dal rinvenimento di una croce là dovi i legionari cristiani avrebbero costruito un tempietto lungo la via Annia.
Nel 1331 la nobile famiglia Foscari, divenuta nel frattempo proprietaria dei territori della Castaldia, fece erigere una cappella nelle vicinanze del Piave dedicata all'Invenzione della Santa Croce, suffraganea della pieve di Noventa di Piave fino al 1509, anno in cui venne elevata a parrocchia.
Durante il pirmo conflitto mondiale, Croce fu uno dei punti focali della battaglia del Solstizio (giugno 1918), battaglia che rappresentò l'ultimo sforzo offensivo austriaco ed il cui fallimento segnò l'inizio della controffensiva italiana.