Le village naît au Moyen Age sous l’œil du château du Hohnack puis de l’abbaye de Pairis.
Orbey est mentionné pour la première fois en 1049, sous le nom d’Orbeiz. Le village existe donc au XIème siècle et fait partie des possessions des Éguisheim. En 1138, est fondée l’abbaye cistercienne de Pairis au fond du vallon du Noirrupt. L’abbaye reçoit du comte d’Éguisheim un vaste domaine jusqu’aux deux lacs et entretient des rapports plus ou moins cordiaux avec les Orbelais.
Orbey fait partie de la seigneurie du Hohnack, qui passe des Éguisheim aux Ferrette puis aux Habsbourg, qui le concède en fief aux seigneurs de Ribeaupierre. Le château du Hohnack (sur le ban de Labaroche) veille sur les vallées.
Il est difficile de savoir si les premiers habitants d’Orbey étaient francophones (welches) ou germaniques (alsaciens). Mais dès le XIIème siècle, on trouve le lieu de Remeymont, toponyme bien francophone, certainement dans le secteur de Saint Genest.
Les hameaux des Hautes et des Basses Huttes sont cités au XIVème siècle et sont un lien important entre Orbey et la vallée de Munster.
Le XVIème siècle voit à la fois l’apogée du système médiéval et l’éclosion d’un monde nouveau. Les seigneurs de Ribeaupierre font consigner dans un beau coutumier rédigé en français les usages du Val d’Orbey mais maintiennent leur domination féodale. L’abbaye de Pairis est en plein déclin et appauvrissement. Le protestantisme, adopté par les Ribeaupierre, tente certains moines et habitants, mais ne peut se maintenir car la seigneurie du Hohnack est un domaine des très catholiques Habsbourg, empereurs germaniques.