Au XVIe siècle Champvallon était un hameau de Senan. La paroisse fut érigée au cours du XVIIe siècle ; elle dépendait du diocèse de Sens, de la province d'Île-de-France, et du bailliage Troyes. En 1793, devenue commune, Champvallon dépend du canton d'Aillant-sur-Tholon et du district de Joigny. En 1801, la commune est toujours rattachée au canton d'Aillant-sur-Tholon et fait partie de l'arrondissement de Joigny. Depuis 1927, elle relève de l'arrondissement d'Auxerre.