Сосенские земли известны с 1502 года, когда Боярин Беклемишев разбил здесь первый стан на пути из Москвы к крымскому хану Менгли-Гирею. Село назвали Сосенским по имени протекавшей здесь речки Сосенки, берега которой в прошлом были покрыты глухими сосновыми борами. Известно, что во второй половине XVIII века село было достаточно крупным, количество его жителей превышало 200 человек. В разное время эти места принадлежали дворянам Ладыженским, Зиновьевым, Тюляевым, Бутурлиным и Тютчевым. От былого великолепия до наших дней дошли только остатки парка усадьбы «Бачурино» с прудами.
На протяжении нескольких столетий частью земель Сосенского владели видные государственные деятели – графы Шуваловы. Об этом в гербе поселения напоминает изображение единорога – фигуры из герба графов. В геральдике единорог символизирует чистоту, доверие, смелость, духовность и возвышенность. Единорог на гербе поселения изображен в поле зеленого цвета, олицетворяющего плодородие, радость и возрождение.
Достопримечательностью Сосенского являются два храма: церковь Николая Чудотворца в деревне Летово, возведенная в 1773-1778 годах боярином Бибиковым и церковь Казанской иконы Божией Матери в деревне Сосенки, построенная в 1887 году. В летовском храме Архангела Михаила находятся почитаемые верующими частицы мощей дивеевских преподобных святых и образ Архангела Михаила из Пантелеимонова монастыря Святой Горы Афон. На территории Сосенского поселения располагается печально известный расстрельный полигон «Коммунарка», где с 1937 по 1941 год было убито и захоронено, по официальным данным, более 14 тысяч человек.
Наравне с простыми людьми были расстреляны и захоронены многие известные личности. В списках погибших – писатели Артем Веселый и Борис Пильняк, считавшийся пропавшим без вести муж Марины Цветаевой Сергей Эфрон, историк и литературовед Шаховской, академик-микробиолог Надсон, ученый и поэт Гастев. В октябре 2018 году здесь была открыта «Стена Памяти» погибшим.
В поселении прекрасно развита транспортная инфраструктура: в 8 км располагается станция метро Саларьево, в 9 км – Румянцево, действуют более десятка маршрутов автобусов, восемь из которых введены за последнее время. Кроме того, в самое ближайшее время планируется запустить трамвайную сеть, которая соединит Сосенское с соседними поселениями и еще сильнее улучшит транспортное сообщение с Москвой.
Для жителей Сосенского построены и работают: детская и взрослая поликлиники, станция скорой помощи, центр спорта с бассейном и 16-ю разнообразными секциями, как для детей, так и для взрослых, ФОК Tennis.ru общей крытой площадью около 9000 м² и несколькими гектарами прилегающей территории и конный клуб. Для юных сосенцев действует образовательный комплекс, состоящий из четырех школ, десяти детских садов и центра дополнительного образования. А в 2018 году на территории Сосенского в поселке «Летово» на площади 60 га открылась одноименная школа-пансион для одарённых детей 7—11 классов, где учатся молодых таланты со всей страны. На территории Сосенского расположены многочисленные рестораны и магазины, в том числе торгово-развлекательные гиганты «Мега», ИКЕЯ, АШАН и Леруа Мерлен и многие другие.
