Први писани помен Грлишта је 1455. године у турском попису Видинског санџака. Тада је у атару данашњег Грлишта забележено постојање три села: Грлишта, Застења и Бањице. Села Застење и Бањица имали су у то време и своје цркве. То су данашњи грлиштански манастири Св. Апостола Петра и Павла и Св. Архангела.
Грлиште је ратарско-сточарско сеоско насеље збијеног типа у граду Зајечару. Налази се 14 km јужно од Зајечара на надморској висини од 194 m. На месту Ждрело 1,5 km од села, 1989. године изграђена је брана на Грлишкој реци и створено је Грлишко језеро. На месту језера раније је постојало насеље Застење, а једини сведок тога је манастир Светог апостола Петра и Павла из XII века. Становници Грлишта су Тимочани — Торлаци.
У насељу Грлиште живи 768 пунолетних становника, а просечна старост становништва износи 51,5 година (49,1 код мушкараца и 53,8 код жена). У насељу има 308 домаћинстава, а просечан број чланова по домаћинству је 2,78.
Ово насеље је великим делом насељено Србима (према попису из 2002. године).