Dörnthal und Haselbach liegen im nordöstlichen Teil des Mittleren Erzgebirgskreises zwischen den Bundesstraßen 101 und 171. Die ca. 300 Wohngebäude mit rund 1.200 Einwohnern liegen in einer Höhe von 475 m bis 680 m über NN mit einer Gesamtlänge von 7,5 km.
Der Name Dörnthal, urkundlich „Dorrenthal“, wird erklärt als „Dorotheenthal“. Nach mündlicher Überlieferung soll die im niederen Dorf bis 1790 gestandene Kapelle der heiligen Dorothea geweiht und von Mönchen des Zisterzienserklosters Ossegg in Böhmen angelegt worden sein. Der Ortsname wird weiter gedeutet als „dorniges Tal“, da früher zahlreiche Dornengewächse vorhanden waren oder „Zum dürren Tal“, wasserarmes Tal, was es aber nicht war und ist.
Urkundliche Nachweise gibt es erst ab 1434 bzw. 1449. Die Gründung des Ortes kann ca. 150 Jahre früher angesetzt werden. In Lehnbriefen ab 1449 sind die Freiberger Patrizierfamilien Weigkarte und Alnpecks als Dorflehnherren nachweisbar. 1539 folgte ihnen das hochadelige Geschlecht der Schönbergs aus Purschenstein und Pfaffroda bis 1945.
Dörnthal hatte von Anfang an ein Rittergut mit der oberen und niederen Gerichtsbarkeit. Lange Zeit gehörten zu dessen Bereich die Orte Zethau, Helbigsdorf, Weigmannsdorf, Randeck, Hutha und Reukersdorf, welche der Rittergutsherrschaft fronpflichtig waren. 1851 wurden diese abgelöst. Während des 30jährigen Krieg wurde der Ort mehrmals geplündert und zerstört, viele Bauern erschlagen und erschossen. Ein Teil der Bevölkerung konnte in die umliegenden Wälder fliehen. Die Gebäude blieben jahrzehntelang verwüstet und zum Teil ohne Besitzer. Die Felder verwilderten. Die Pest forderte zwischen 1626 und 1680, dem letztmaligen Auftreten, viele Todesopfer. Zwischen 1694 und 1773 gab es viele Missernten, die große Teuerung mit sich brachten. Zwischen 1867 und 1889 hinterließen fürchterliche Hagelwetter große Schäden an Fluren und Gebäuden. Eisstücke lagen bis zu 28 cm hoch.
Die interessante Dorfgeschichte, auch von Haselbach, wurde in einer Zeittafel sehr übersichtlich zusammengefasst und dargestellt. Sie ist in der Gemeindeverwaltung Pfaffroda sowie im Heimatmuseum Dörnthal erhältlich.
Am 1. Januar 1999 schlossen sich die bis dahin eigenständigen Gemeinden von Dörnthal, Hallbach und Pfaffroda zur Gemeinde Pfaffroda zusammen.
Am 1. Januar 2017 wurde die Gemeinde Pfaffroda in die Stadt Olbernhau eingegliedert. Somit wurde Dörnthal zu einem Ortsteil von Olbernhau.
