Castelnuovo Parano venne fondato intorno al 1058 per volontà dell'Abate Desiderio di Montecassino ( divenuto poi Papa Vittore III) con lo scopo di eliminare le continue molestie che gli abitanti delle Fratte (l'odierna Ausonia) arrecavano ai luoghi di confine delle Terre di San Benedetto. Fu costruito in posizione antistante e sovrastante a quello dei molestatori: "... mox Castellum cui Novum proprie nomen inditum est, in monte qui Peranus dicitur omni instantia erexit", scrive Leone Ostiense.

Nel 1126 fu occupato da Adenolfo conte di Spigno e l'Abate, per riaverlo, dovette cedere in cambio il Castello di Pico. Negli anni 1196 e 1198 fu occupato, ma subito recuperato, dall'iniquo conte Diopoldo di Vohburg, che era alle dipendenze del tedesco Markwaldo; nel 1421 fu definitivamente preso da Braccio da Montone ed affidato a Ruggero Caetani, per cui passò alle dipendenze della contea (prima) e ducato (po) di Traetto. Dal 1565 al 1570 ebbe una grossa lite con l'università o amministrazione di San Giorgio per questioni fiscali, rivoltasi a Napoli presso il Sacro Regio Consiglio di Castel Capuano.

Nel corso del tempo all'ombra del Castello si formarono vari Casali: Cese, Cisterna, Colli, Gallucci, Granelle, Lago, Pimpinelli, Spatuli.

Nel secolo XVII gran parte degli abitanti emigrò a Napoli per svolgere il lavoro di facchino presso la Dogana.

La peste del 1656 decimò ancora la popolazione, che annoverava notai egregi e dottori in diritto, in medicina e in farmacia.

Nel 1806, in seguito alle riforme napoleoniche, Castelnuovo dipese dal Governo centrale napoletano e solo dopo il 1870 entrò a far parte della provincia di Caserta,  e nel 1927 della provincia di Frosinone.

Durante la Seconda Guerra Mondiale fu gravemente danneggiato dai combattimenti fra alleati e germanici lungo la cosiddetta " Linea GUstav". Infatti a causa dei duri ed incessanti cannoneggiamenti e bombardamenti ha subito distruzioni per il 95% ed ogni sorta di violenza e stupri delle truppe tedesche e marocchine. Il fronte si fermò nella zona nove lunghi mesi, dal Settembre 1943 al Maggio 1944, con notevoli perdite di vite umane.

Nel dopoguerra il paese subì una forte emigrazione, successivamente diminuì per l'industrializzazione del Cassinate.

L'apertura delle cave di marmo nella vicina Coreno Ausonio e la costruzione della superstrada Cassino-Formia crearono nuove, ulteriori opportunità di lavoro.