El primer testimonio documentado del pueblo está fechado en el año 1143, año en el que el emperador Alfonso VII, con fecha 22 de Diciembre de 1143, dio un privilegio a los pobladores de la villa de Roa, donándoles esta villa y las aldeas de su alfoz, entre las cuales se encontraba , según se lee en el texto del Fuero: “ Petrosiella”
Otra fecha a destacar en al historia de Pedrosa es El 17 de Marzo de 1295, la reina Dª Violante, viuda del rey Alfonso X, madre de Sancho IV, declaró y firmó la solemne Sentencia Arbitral, con el fin de arreglar diferencias que había entre los vecinos de Roa y sus aldeas sobre la construcción de las murallas y la cerca de la villa y además sobre el modo de vendimiar y pastar los ganados en las viñas.
Previamente el concejo de Roa nombró como apoderados a los vecinos, Pascual Pérez y Adán Vélez. Por los pueblos fueron elegidos Juan Vela, de Quintanamanvirgo, entre otros. Provistos de sus credenciales y cartas, esos comisionados, se acercaron al Monasterio de Valvuena, donde Dª Violante les oyó, se les aconsejó sobre el caso y reflexionó su arbitrio, que entregó, a la las partes para que lo cumplieran.
En cuanto a la vendimia, se prohíbe que nadie la realice, antes de lo que permita el concejo de los pagos dedicados al viñedo.
Fuera de ellos, se podrá vendimiar cuando sus dueños quisieren; se permite hacerlo a la gente pobre, para que remedie pronto sus males, en los tres miércoles antecedentes a la fecha señalada, según se venía consintiendo. Finalmente se autoriza a meter los rebaños en los majuelos, una vez vendimiados todos, pero cada uno en su pueblo.
La buena mano de Dª Violante consiguió la pacificación de los espíritus, y su labor fue un precedente de la labor efectuada en la actualidad por el Consejo Regulador de la Denominación de Origen Ribera del Duero.
Durante el s. XVII, se iniciaron muchos expedientes de segregación y también en el s. XVIII, en el reinado de Felipe V, Pedrosa de Duero se lanzó a lo que parecía una aventura financiera y legal , pero que en 1726, la concluyó felizmente. Los vecinos de Pedrosa de Duero, plantearon su autonomía municipal, por la vía señorial.
En el año 1726, con autorización del decimotercer conde de Siruela, D. Antonio de Velasco y de la Cueva señor de Roa y de sus aldeas y de otros dominios, se declaraba independiente de la jurisdicción de Roa, su antiguo agregado de Pedrosa, adquiere entonces la categoría de Villa. Del expediente se extraen dos datos fundamentales: Primero: Que el número de vecinos de Pedrosa de Duero en 1726 era de 42. Segundo: Que le dinero percibido por el Señor Conde de Siruela fueron 840 ducados.
Superados los inconvenientes de la Guerra de la Independencia contra Francia, en la que tanto resaltó El Empecinado y la guerra carlista en la que tanto padeció Roa y su comarca, Pedrosa subía a niveles de evidente prosperidad. Dos de sus Bodegas pueden presumir de ser de las primeras precursoras de la Denominación de Origen Ribera del Duero en 1982.