Hårlev var oprindelig en landsby med kirke fra middelalderen, præstegård, skole og kro. Da Østsjællands Jernbane i 1879 anlagde Østbanen, blev Hårlev Station anlagt nordvest for landsbyen. Ved Hårlev Station delte sporet sig i to til hhv. Rødvig på Stevns og Faxe Ladeplads. Ved udgangen af 1800-tallet var stationsbyen vokset med bl.a. forsamlingshus (1886), andelsmejeri, mølle, jernbane- og telegrafstation. Lille Lindely Bryggeri (1880) flyttede i år 1900 til nyopførte bygninger i Hårlev og skiftede navn til Haarlev Bryggeri. Der var desuden anlagt markedsplads, hvor der blev afholdt markedsdage tredje torsdag i marts og oktober.
I 1921 lå indbyggertallet i Hårlev Stationsby på 467, og dette tal var i 1950 steget til 517. Landsbyen og stationsbyen voksede efterhånden sammen, og indbyggertal er fra 1955 opgivet samlet. Skolen (1888) med forskole blev udvidet i både 1918 og 1932. Stationsbyen udvidede med andelsvaskeri, telefoncentral, og i 1950 opførtes et alderdomshjem. Sognebiblioteket, oprettet i 1882, lå dog stadig i den lille bebyggelse Hårlev Overdrev. I 1962 blev Hårlev administrativt center i den nyoprettede Vallø Kommune.
Fra 1970’erne ændrede Hårlev sig til at blive en boligby, hvor parcelhuskvarterer omkransede de ældre kvarterer med bl.a. kroen og butikker. Der lå stadig nogle industrier, Stevns Kommunes filialbibliotek samt Hårlevhallerne med den foreningsrelaterede sport. Indbyggertallet fordobledes fra 1970 med 1.228 indbyggere til 2.451 i 2006.
