Der Ortsname "Obernsees" hat seinen Ursprung aus dem mittelhochdeutschen "Gesaezze" und bedeutet "Oberer Wohnsitz". Urkundlich wird  im Jahre 1180 ein Heinrich von Oberngesaezze erwähnt. Dieser wurde vom Bischof in Bamberg beauftragt die Missionierung der Slaven, die vermutlich hier zusammen mit den Franken lebten, voranzutreiben und die territorialen Ansprüche des Bischofs zu sichern. In den folgenden Jahrhunderten wechselten immer wieder die Herren über die Gemeinde: Bamberger Bischöfe, Burggrafen von Nürnberg, Markgrafen von Bayreuth.
1813 vernichtete ein Großbrand in Obernsees 24 Häuser, 21 Scheunen und 1 Brauhaus.
1816/17 kostete eine Hungersnot vielen Menschen das Leben.
1848 wurde das Zehntrecht abgelöst. Handwerks und Kleingewerbe konnte sich frei entwickeln. Obernsees hatte das Markrecht und wurde zu einem Mittelpunkt des Handwerks. Die Statistik von 1858 zählt für Obernsees 79 handwerk- und gewerbetreibende Personen; darunter  6 Brauhäuser und 7 Schuhmacher.
Am 12. März 1904 (Geburtstag des Prinzregenten) wurde die Lokalbahn Bayreuth - Hollfeld eröffnet.Es setzte ein reger Personen- und Güterverkehr ein. Der Bahnhof Obernsees wird zur Verladestation von Getreide, Kartoffeln, Kohlen, Bier, Malz. Diese gesunde wirtschaftliche Entwicklung wird durch die zwei Weltkriege unterbrochen. Nach dem Ende des 2. Weltkrieges läuft das wirtschaftliche Leben wieder an. Ein Großteil der Bewohner findet in Bayreuth Arbeit. In den Jahren 1970 - 1980 verlor die wirtschaftliche und politische Bedeutung von Obernsees erheblich. Neben politischen Entscheidungen wie Aufgabe der Schulen in Obernsees (Schulanbindung nach Hollfeld), Eingemeindung von Obernsees zur Großgemeinde Mistelgau, Einstellung des Bahnbetriebs zwischen Bayreuth und Hollfeld (Abbau der Bahngleise), waren auch Geschäftsaufgaben, z. B. Baugeschäft Maisel, Brauerei Maisel, zwei Gemischtwarenläden, Schuhmacher, Zahnarzt, die Folge.
Eine geologischen Forschungsbohrung im Jahre 1983 ergab in einer Tiefe von 1.280 m  60° C warmes Thermalwasser. Überlegungen über die weitere Verwendung dieses "Bohrlochs"  waren  die Wurzel des Thermalbades Obernsees. Nach einer langen Entscheidungsfindung und Planung wurde im Herbst 1997  mit den Bauarbeiten begonnen. Am 22. Mai 1998 wurde der Badebetrieb aufgenommen. Seither ist Obernsees  im Touristikbereich weit über die Grenzen Frankens bekannt.

Die Knockhütte

Die Knockhütte des VV Obernsees liegt auf 517 Metern Höhe am "Knock" und bietet eine herrliche Aussicht. Der 30 Sitzplätze umfassende Pfahlbau wird Sonn- und Feiertags von 10.00-22.00 Uhr von den Vereinsmitgliedern bewirtschaftet.

Therme Obernsees

Die Therme Obernsees liegt zwischen den Ortschaften Obernsees und Truppach. Am 22. Mai 1998 wurde die Therme Obernsees erstmals geöffnet. Das Sauna- und Badeangebot wurde Überraschend gut angenommen weshalb die Sauna- und Badelandschaft in den folgenden Jahren erweitert wurde. Architektonisch ist der Bau in den fränkischen Jura gut integriert. Die Äußere Form der Therme Obernsees ist der schneckenähnlichen Gestalt eines Ammoniten angelehnt. Hieraus ergibt sich auch der Bezug zur Fränkischen Schweiz und zu den geologischen Urtiefen, aus denen das Thermalwasser sprudelt.

St. Ruperts Kapelle

Die St. Ruperts-Kapelle ist eines der ältesten kirchlichen Gebäude der Umgebung.  Im Jahre 1080 erbaut vom Bischof Ruprecht in Bamberg. . Der Chorraum in seiner jetzigen, spätgotischen Gestalt ist aus dem Jahr 1479. Seine Altäre sind noch erhalten.  Die Vorfahrin der Rupertskapelle ist wahrscheinlich eine uralte Kultstätte an der dort befindlichen mineralhaltigen Quelle.
Die St. Ruperts-Kapelle umgeben von einer alten Sandsteinmauer und mächtigen Linden liegt 1 km Östlich, außerhalb des Ortes, an der Kreisstraße nach Bayreuth, Abzweigung Frankenhaag.

Der Barockgarten

Aus der Markgrafenzeit stammt die schöne Gartenanlage oberhalb des Pfarrhauses. Zu dieser Zeit wurde das Pfarrhaus vom Markgrafen aus Bayreuth und dem Baron von Aufseß während der Jagd genutzt. Der verfallene Barockgarten mit seinem Pavillon wurde im Jahr 1989 durch den Verschönerungsverein Obernsees unter der fachlichen Beratung der Schlösser- und Gartenverwaltung und des Amtes für Denkmalpflege  in seiner ganzen Schönheit wieder hergestellt.

St. Jakobs Kirche

Schon weit vor 1390 stand an der Stelle der heutigen Kirche ein Gotteshaus. Es war nach dem frühchristlichen Märthyrer St. Vitus benannt. Ob es eine Klosterkirche oder eine Burgkappelle war, bleibt ungewiss. Als 1707 die Kirche aufgrund ihres hohen Alters baufällig wurde, begann man mit dem Neubau eines Turmes. 1727-29 wird die jetzige Kirche gebaut. Im 17. Jahrhundert wurde sie nach dem Schutzheiligen der Pilger, Kaufleute und Reisende "St. Jakob" benannt.
Die Kirche St. Jakob  zählt zu den schönsten Kirchen der näheren Umgebung.