Der Ort wurde am 1. April 1003 unter dem Namen „Puire“ erstmals urkundlich erwähnt. Dies geht auf Erzbischof Heribert von Köln zurück, welcher der Abtei Deutz einen Hof in „Puire“ schenkte. Im 13. Jahrhundert lebte das wohl älteste Buirer Adelsgeschlecht, die Familie „von Bure“, auf welche das Buirer Wappen zurückgeht. Nach der Familie, die in der damaligen Voigtburg lebte, wurde eine Straße benannt.
1308 wurden im Liber valoris erstmals Kirche und Pfarrei von Buir genannt.
Herzog Wilhelm I. von Jülich bestätigte mit Urkunde vom 18. März 1360 den Wachszins, welchen 26 am Bürgewald gelegenen Dörfer jährlich am Pfingstdienstag an die Pfarrkirche von Arnoldsweiler abliefern mussten. Zu diesen Dörfern zählte auch Buir. Somit musste die Buirer Bevölkerung jedes Jahr eine Kerze von 4 Pfund Wachs spenden. Buir wurde erst 1839 durch eine einmalige Geldzahlung an die Pfarre Arnoldsweiler vom Wachszins befreit. Dieses Kerzenopfer mussten die Dörfer rund um den Bürgewald als Dank für den Erhalt des Waldes abliefern. Dies ist der Legende nach auf den hl. Arnoldus zurückzuführen, der den Wald den umliegenden Gemeinden im 8. Jahrhundert geschenkt haben soll. Zuvor stand dieser unter kaiserlichem Wildbann, das Betreten war für die einfache Bevölkerung verboten. Im Jahr 1775 wurde der Wald unter den berechtigten Gemeinden aufgeteilt, zuvor wurde der Wald von den Anliegern gemeinschaftlich genutzt. Buir erhielt dabei die so genannte Buirer Bürge westlich der L 276 zwischen Buir und Etzweiler. Eine Figur des hl. Arnoldus ist Pfarrkirche St. Michael zu sehen.
1929 ereignete sich 300 Meter vor dem Buirer Bahnhof eines der schwersten Eisenbahnunglücke der 1920er-Jahre, das 13 Todesopfer forderte.
Bis 1974 war Buir eine eigenständige Gemeinde, bevor der Ort durch das Köln-Gesetz am 1. Januar 1975 der neuen Stadt Kerpen zugeordnet wurde.
Buir hat sich in den letzten Jahren vergrößert, und es entstanden zwei große Neubaugebiete. In wenigen Jahren wird der Tagebau Hambach an die Ortsgrenzen Buirs stoßen, was unter anderem eine Verlegung der A4 zur Folge hatte.