K založení obce došlo žďárským klášterem před rokem 1293.Polnička byla jedním z nejstarších středisek železářství. Kromě toho zde byly v provozu mlýny a zřejmě i pila. Všechny provozy poháněla voda z kaskády zdejších rybníků – Velké Dářko, Nový Železný, Stříbrný a Hamerský. 

V roce 1409 zde pracovali dva hamry.První na místě dvojdomku (čp. 163 a 164 – naproti hřišti (a druhý pod hrází Hamerského rybníka (čp. 70). Další hamr vznikl u Nového rybníka (na místě Nového mlýna) v roce 1860, kde byl v provozu do roku 1876. Pod Železný rybníkem se nacházel další hamr. V obci stály od roku 1653 dvě vysoké pece s jedním komínem. K nim patřila kuplovna (tavná pec), cánhamr (výroba tyčového železa), puchýř (místo pro drcení železné rudy) a hospodářské budovy. K vytápění se používala rašelina z blízkého okolí. Od roku 1838 vyráběly zdejší válcovny (walzwerk) koleje pro státy střední Evropy. 

Od roku 1848 zde probíhala i výroba zbraní. Železárny byly největším podnikem v Čechách a vyráběly tyčové železo, mříže, zámečnické výrobky a od roku 1840 i vodovodní roury, které se dodávaly hlavně do Vídně a Brna. Polničské železárny získaly i řadu ocenění, např. v roce 1845 zlatou medaili na průmyslové výstavě ve Vídni, v roce 1837 stříbrnou medaili na výstavě v Praze. 

Úpadek výroby se datuje do roku 1855 – nedostatek dřeva, dražší dovoz rudy, nástup minerálního uhlí, konkurence trhu, klesání cen železa. V roce 1859 válcovna vyhořela, v roce 1862 byla z ekonomických důvodů zastavena výroba a podnik byl zrušen v roce 1865. V době vyhasnutí pecí žilo v Polničce až 1.600 obyvatel. Za 2. světové války byla v okolí obce silná odbojová činnost. 

Do roku 1850 náležela obec k Vojnoměstskému panství, poté měla politickou a soudní správu v řadě míst v Čechách – Německý Brod, Přibyslav, Polná, Chotěboř. V roce 1949 připadla do okresu Žďár. V letech 1980 – 1992 byla Polnička místní částí města Žďáru n.S., od roku 1992 je opět samostatnou obcí. 

V současné době má obec téměř 600 obyvatel a přes 240 popisných čísel. Bytová výstavba se nadále rozvíjí, v obci jsou podnikatelské aktivity. Polnička má úplnou základní školu se spádovostí dětí z okolních obcí. Díky své výhodné poloze je spojena s cestovním ruchem, je napojena na cyklostezky a rozvíjející se turistický ruch. Obec má přímé autobusové spojení se Žďárem n.S., Přibyslaví a Hlinskem.