Está situado a 4 km al este de la capital del municipio, Rebolledo de la Torre, en la carretera que, atravesando Rebolledo de Traspeña, conduce a Humada, en la vertiente norte de Peña Amaya. Se encuentra a 74 km de Burgos. Forma parte de la comarca de Páramos.

Está en un valle entre Peña Mesa y Peña Castro.^[1]​

Se han descrito asentamientos amurallados cántabros de la Edad de Hierro en la Cruz. Están catalogados un yacimiento arqueológico del Neolítico o Calcolítico y otro medieval.^[2]​

Valtierra aparece en una carta fechada en 1082, en la que el presbítero Vermudo se entrega a San Pedro de Cardeña, haciendo donación de sus casas y solares en Naveros de Pisuerga y de un solar con su herrén en Valtierra, en la que entre los testigos figura omni concilio de Ualterra.^[3]​

En el censo pesquisa que manda hacer el rey Pedro I en toda Castilla en 1352, que más tarde dio lugar al llamado “Libro de las Behetrías, aparece su nombre.^[2]​

Lugar que formaba parte de la Cuadrilla de Amaya en el Partido de Villadiego. Era uno de los catorce lugares que formaban la Intendencia de Burgos, durante el periodo comprendido entre 1785 y 1833. En el Censo de Floridablanca de 1787 figura como jurisdicción de señorío siendo su titular el duque de Frías.

Antiguo municipio de Castilla la Vieja en el partido de Villadiego código INE- 095168. En el censo de la matrícula catastral contaba con 9 hogares y 25 vecinos.^{[cita requerida]} A mediados del siglo XIX, el lugar tenía contabilizada una población de 40 habitantes.^[4]​ Aparece descrito en el decimoquinto volumen del Diccionario geográfico-estadístico-histórico de España y sus posesiones de Ultramar de Pascual Madoz de la siguiente manera:

VALTIERRA DE ALBACASTRO: l. en la prov., aud. terr., c. g. y dióc. de Búrgos (11 1/2 leg.), part. jud. de Villadiego (5), ayunt. de Rebolledo de la Torre (1/2). sit. en un valle, con buena ventilacion, y clima frio, pero sano; las enfermedades mas comunes, son reumas y afecciones de pecho. Tiene 16 casas, escuela de instruccion primaria, una igl. parr. (San Andrés), servida por un cura párroco. El térm. confina N. Castrecias; E. Rebolledo Traspeña; S. la Sierra, y O. Albacastro. El terreno es de ínfima calidad; le fertiiza el r. Ceña, y le cruzan varios caminos locales. prod.: cereales y legumbres; cria ganado lanar, cabrio y vacuno; y caza de perdices. pobl.: 12 vec., 40 almas. cap. prod.: 154,600 rs. imp.: 15.682 contr.: 746 rs, 8 mrs.

(Madoz, 1849, p. 496)

Entre el censo de 1857 y el anterior, este municipio desaparece porque se integra en el municipio de Rebolledo de la Torre. En 2020, contaba con 14 habitantes.

En la localidad hay una iglesia bajo la advocación de San Andrés Apóstol,^[5]​ dependiente de la parroquia de Barrios de Villadiego, arciprestazgo de Amaya, unidad pastoral de Humada-Amaya. Es de planta de salón y cabecera cuadrangular. Torre de poca altura. Estilo tardogótico con algunos restos románicos y canecillos reutilizados. Pila bautismal románica, representando a los 12 apóstoles y a quien se supone que es Jesucristo, muy similar a la de Albacastro que está en el Museo del Retablo de Burgos.^[3]​

• En Valtierra de Albacastro se encuentra el origen formal del apellido «Fontaneda», estando este hecho constatado en los libros parroquiales del principios del siglo XVI.^{[cita requerida]}
• Junto al pueblo hay una plaza de tientas para vaquillas de raza de lidia.^[6]​

• Madoz, Pascual (1849). «Valtierra de Albacastro». Diccionario geográfico-estadístico-histórico de España y sus posesiones de Ultramar XV. Madrid. Wikidata Q115624375. 

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