黑森林蛋糕最初诞生于德国西南部的山区，名为黑森林区，该地区范围从巴登巴登延伸至弗莱堡。据说每当樱桃成熟期间，当地妇女除了把多余的樱桃制成果酱，还在制作蛋糕时会慷慨地将樱桃一颗颗放入蛋糕夹层中，或者精心地撒在蛋糕表面作为装饰。在准备蛋糕的鲜奶油时，还会掺入很多樱桃液，在调制蛋糕体时，面糊里也混入了樱桃液和樱桃酒，这种主要用樱桃和鲜奶油制作的蛋糕，从黑森林传到其他地方后，就被称作“黑森林蛋糕”。
黑森林蛋糕在上世纪三十年代声名鹊起，如今已是德国人最爱的甜品，其佳名更远播四海。在欧洲各地，无论是高级酒店，还是寻常饭馆，菜单上几乎都有这道甜点。而最顶级的黑森林蛋糕，必须选用黑森林地区出产的樱桃、樱桃液和樱桃酒调制而成。
许多面包师在制作黑森林蛋糕时，会大量运用巧克力酱，蛋糕顶层的巧克力颗粒，让人联想到茂密的森林景象，所以人们便将这款蛋糕命名为黑森林，实际上黑森林蛋糕的精髓在于那酸甜可口的樱桃，过去德国就发生过顾客因某家黑森林蛋糕的樱桃比例过低而提起诉讼的情况。德方当局为此制定了一条规则，黑森林蛋糕的奶油层里，至少要有八十克樱桃液。
对于“黑森林蛋糕”这个名字的出处，存在好几种不同的说法。有人觉得，那抹浓郁的巧克力碎屑，让人不由得想起幽深的密林景象。还有人指出，黑森林蛋糕里不可或缺的樱桃酒，正是黑森林地区的特产。另一种观点则提出，当前普遍认知的黑森林蛋糕，其发源地并非黑森林地区，极有可能是因为蛋糕的外形与当地民族服饰相似而得名，黑色的巧克力碎片如同黑色的外套，白色的奶油如同白色的衬衣，而奶油上的樱桃则让人联想到黑森林特有的白底红珠的大绒球帽，这种帽子在德语中也被称为“洋葱帽”。
黑森林南部的烹饪中，樱桃、奶油和樱桃酒的搭配方式，其实很早就有了，不过并非做成蛋糕，而是作为一道甜点，把烹调过的樱桃和奶油混合，有时还会掺入樱桃酒。据信，一种源自瑞士的蛋糕，或许可以看作是黑森林蛋糕的雏形，它和黑森林蛋糕相似，都有薄饼底、樱桃、果仁和奶油，只是缺少了樱桃酒的成分。
关于谁是黑森林蛋糕的创始人，普遍被接受的有两种可能。有一位名叫约瑟夫·克勒尔的人，他是一位糕点师，在1887年至1981年之间生活于波恩附近的Bad镇的一家咖啡店工作，他声称在1915年，也就是第一次世界大战爆发之前，首次创造了樱桃、奶油和巧克力的搭配方式，并且采用了维也纳的薄面饼作为蛋糕的底座，还使用樱桃酒来提升奶油的香气，这些创新最终促成了现在我们所熟知的黑森林蛋糕，不过他是否真是这项发明的首创者，目前还没有确凿的证据来证实这一说法。
根据图宾根城市档案馆管理员乌多·劳赫的研究，许多新证据显示，黑森林樱桃蛋糕是图宾根的糕点师埃尔温·希尔德布兰特在1930年发明的。
毫无疑问，黑森林樱桃蛋糕最早的正式记录见于1934年埃里希·韦贝尔编写的点心典籍中。那个时期，此类蛋糕主要供应于柏林以及德国、奥地利、瑞士等国的都会级高级甜品店。随后它迅速跻身德国顶尖糕点的行列，并享誉全球。如今，在不少国家，黑森林蛋糕的部分原料已被当地特色产品替换，也有版本去掉了酒类成分。
若在德国甜点师未依循既定流程制作黑森林蛋糕，比如以香草海绵蛋糕和草莓替代，却冠以黑森林蛋糕之名，并当作商品贩卖，那么该店铺必将遭查封，相关人员更会锒铛入狱，毕竟此款甜点享有特殊保护地位。