Con il Regio decreto del 5 ottobre 1882, furono costituiti i primi sei reggimenti alpini, i dieci battaglioni furono portati a venti e le compagnie da 36 a 62 e i battaglioni assunsero la denominazione delle rispettive vallate di reclutamento. Le compagnie furono invece numerate progressivamente.
Alle dipendenze del 4° reggimento alpini con sede a Torino, il 15 ottobre 1882,venne formato il battaglione Val Brenta, con sede estiva e invernale a Bassano del Grappa, 62° e 63° compagnia ad Asiago, 64° compagnia a Feltre.
Nel 1885 i reggimenti furono riordinati assegnando a ciascuno di essi i battaglioni reclutati nella zona corrispondente all'area di giurisdizione del reggimento. Il Val Brenta, il 1° aprile passò quindi alle dipendenze del 6° reggimento alpini, con sede a Conegliano.
Il 10 luglio 1887 un nuovo Regio decreto, che sanzionò anche la creazione del 7° alpini, i battaglioni perdettero i nomi delle valli, acquisendo il nome della città sede dei magazzini di arredamento. Il 1 novembre 1886 il Val Brenta diede origine con il comando battaglione, la 62° e la 63° compagnia al battaglione alpini Bassano (completato poi con la 74° compagnia), mentre la 64° compagnia insieme alla 65° e alla 66° del Cadore diede vita al battaglione Feltre alle dipendenze del 7° reggimento alpini.

Con l'avvicinarsi delle ostilità vengono formati i battaglioni di milizia territoriale, che prendono la denominazione di battaglioni "Valle"
Il battaglione "Val Brenta" viene ricostituito a Bassano del Grappa il 15 febbraio 1915 con le compagnie 262° e 263°. L'organico viene poi completato il 15 dicembre 1916 con la 274° compagnia. Dalla sua formazione fino all'8 maggio il battaglione si occupò della formazione e dell'addestramento dei militari e degli ufficiali. Ai primi di maggio iniziò la costituzione delle salmerie. Il 20 di maggio arrivò l'ordine di costituzione della sezione mitragliatrici.
Il 9 maggio, nell'imminenza dell'apertura delle ostilità, il Val Brenta viene dislocato nella zona di Asiago, dove il 30 maggio 1915 partecipo' alla sua prima operazione di guerra contro i presidi nemici di Marcai di Sopra, Marcai di Sotto, Vezzena, Costein. Il 24 agosto fu nuovamente impegnato nell'attacco a Cima Vezzena, ma venne respinto dalla violenza e dalla precisione del fuoco avversario.
Il 20 ottobre dopo cinque mesi di trincea, si riordinò a Strigno, da dove proseguì per la Val Maso, alle dipendenze della Brigata Venezia. Trasferito poi a Pieve Tesino e successivamente a Borgo Valsugana e a Roncegno, dal 2 al 18 febbraio diede il cambio al Feltre in prima linea.
Il 19 febbraio il battaglione venne di nuovo inviato a Pieve Tesino ed il giorno successivo in trincea nella zona di Forcella Magna e Cima D'Asta, in sostituzione dei fanti del 98° battaglione di Milizia Territoriale. Dalla metà di maggio il Val Brenta sostenne, passando poi al contrattacco, l'attacco di ingenti forze nemiche sulle posizioni di Col S.Giovanni, Passo Cinque Croci e Forcella Magna.
Il 30 di giugno il battaglione ricevette il cambio dal Feltre e solo dopo tre giorni venne impegnato tra cima Ravetta e Monte Cima, rilevando il Monte Rosa.
Tra la fine di luglio e la metà di agosto la 263° compagnia venne distaccata a Gandellin, con il compito di sbarrare la Val Cia, mentre il battaglione si trasferì a Caoria, alle dipendenze del "Nucleo Ferrari", destinato a un'azione nel settore compreso tra Forcella Cece e Forcella Valmaggiore.
Dal 23 al 26 agosto il fronte tenuto dal Val Brenta fu teatro di aspri combattimenti. Il mattino del 23 il nemico attaccò e occupo' alcune posizioni. Il battaglione attaccò diverse volte nei due giorni successivi Cima Cece e la vicina quota 1704. Alla fine il plotone arditi con una difficile scalata riesce a prendere Cima Cece, mantenendo però la posizione per poco tempo, a causa del fitto fuoco di mitragliatrici e fucileria.
Il 30 di agosto il Val Brenta scende a Caoria dove proseguì immediatamente per il Monte Cauriol, rilevando la notte del 1 settembre, il Feltre. Il 3 settembre, preannunciato da un fitto bombardamento di artiglieria e mortai, si scatena un attacco austriaco sulle precarie posizioni appena occupate. Il nemico, superiore per uomini e mezzi, viene respinto per altre due volte, costringendolo a una fuga disordinata.
Il battaglione in due giorni di combattimento perse 7 Ufficiali e 250 Alpini, meritando per l'eroica resistenza la medaglia d'argento al Valor Militare, oltre che la citazione sul bollettino di guerra del Comando Supremo.
Il 5 settembre il battaglione Val Brenta viene rilevato dal Val Cismon e discende a Malga Sorgazza, dove inziò la riorganizzazione con nuovi militari e quadri. Il 30 settembre il battaglione si schiera di nuovo a Forcella Magna, da dove il 21 ottobre muove alla volta di Tezze Valsugana, per essere impiegato in un'azione contro sull'Ortigara. Ai primi di dicembre la prevista azione viene cancellata, e il battaglione torna a Forcella Magna, dove il 15 dicembre 1916, completa il suo organico con la 274° compagnia.
Per i dieci mesi successivi l'attività del reparto fu caratterizzata dall'esecuzione di lavori, pattuglie e alcune azioni dimostrative.
In seguito alla rottura del fronte a Caporetto, i reparti arretrano sulla linea del Piave e del Grappa. Il Val Brenta riceve l'incarico di proteggere la ritirata dei reparti schierati sulle Alpi di Fassa.
Dal 6 al 13 novembre il battaglione raggiunse Cismon del Grappa da dove ripartì per il monte Grappa, raggiungendo le posizioni il 17.
Posto alle dipendenze della Brigata Aosta, tutto il battaglione viene schierato sul Col della Berretta, resistendo ai numerosi tentativi di espugnare le nostre posizioni. Tra il 23 e il 26 novembre il nemico attacca ripetutamente e con crescente violenta, riuscendo a impossessarsi di alcune posizioni. Gli alpini e i fanti del 6° e del 94° fanteria respinsero però tutti gli attacchi, riconquistando le posizioni perse e infliggendo notevoli perdite di uomini e materiali.
Il valore dimostrato dal Val Brenta venne per la seconda volta menzionato sul bollettino di guerra del Comando Supremo.
Nei tre mesi successivi, dopo un periodo di riposo e riorganizzazione, il Val Brenta venne impiegato per attività addestrative e in vari lavori.
Il 24 febbraio 1918 fu trasferito in alta Val Canonica alle dipendenze della 5° divisione, e dal 1° marzo tornò in trincea nella zona del passo del Tonale.
Il 25 e il 26 maggio partecipò alla conquista di Cima Presena e della Cresta del Ponticello, lasciandovi infine il plotone arditi a presidio.
Fino alla fine del conflitto rimase nelle trincee del Tonale e di Cima Cady, per azioni dimostrative e di pattugliamento.

L'anno successivo il battaglione Val Brenta venne impiegato in Alto Adige con il compito di presidiare diverse zone, tra cui Lana, Nalles e Tesimo. Il 25 giugno 1919 il battaglione raggiunse Bolzano dove rimase di presidio. Il 1° febbraio 1920 venne trasferito in alta Val Venosta, in zona di armistizio. Nel periodo di presidio vennero assegnati al battaglione i militari fuggiti o espulsi da Fiume, allora occupata dai Legionari di D'Annunzio.
Il 30 aprile 1920 il battaglione Val Brenta cessava di esistere. I suoi elementi confluirono quasi tutti nel battaglione Bassano.

Il 27 agosto 1939, nell'ambito della mobilitazione dei previsti 30 battaglione Valle, viene costituito il battaglione alpini Val Brenta, inquadrato nel raggruppamento alpini "Levanna" alle dipendenze della IV armata.
Dal 10 al 25 giugno 1940 partecipa alle operazioni sul fronte occidentali, nel settore Baltea-Orco-Sture.
Il 25 giugno, intervenuto l'armistizio con la Francia, il battaglione fa ritorno alla sede, per essere il 31 ottobre, sciolto.