Σύμφωνα με τα αρχαιολογικά ευρήματα η Αμοργός κατοικείται από τα προϊστορικά χρόνια. Στις αρχαίες πόλεις έχουν ανασκαφεί ευρήματα που ανήκουν στην πρωτοκυκλαδική εποχή.
Λόγο της γεωγραφικής της θέσης – απέναντι ακριβώς από τις αρχαίες Ιονικές πόλεις Μίλητο, Έφεσο και Αλικαρνασσό – η Αμοργός αποτέλεσε έναν από τους πρώτους σταθμούς από τον οποίο οι Ίωνες πέρασαν στην Ελλάδα.
Κατά την αρχαιότητα στο νησί άκμασαν τρεις πόλεις. Η Μινώα, η Αιγιάλη και η Αρκεσίνη. Από τα λείψανα των οικισμών τους και τα σημαντικά ευρήματα που έχουν ανασκαφεί, φαίνεται το υψηλό πολιτιστικό επίπεδο του Αμοργιανού πολιτισμού. Το 322π.Χ. πραγματοποιήθηκε η Ναυμαχία της Αμοργού, που σήμανε το τέλος του Λαμιακού πολέμου ανάμεσα στους Αθηναίους και στους Μακεδόνες στρατηγούς του Μεγάλου Αλεξάνδρου.
Τότε, η Αμοργιανοί έγιναν γνωστοί για τους κόκκινους χιτώνες που κατασκεύαζαν από διάφανο ύφασμα και ονομάζονταν Αμόργεια ή Αμόργινα ή Αμοργίδες. Τους χιτώνες αυτούς παρακινεί η Λυσιστράτη, στο ομώνυμο έργο του Αριστοφάνη, να τους φορέσουν οι γυναίκες για να προκαλέσουν ερωτικά τους άντρες.
Την ρωμαϊκή εποχή η Αμοργός αποτέλεσε τόπο εξορίας.
Στα χρόνια του Βυζαντίου το νησί εντάχθηκε στην Επαρχία των Νήσων, με πρωτεύουσα τη Ρόδο.
Το 1207, ήταν το πρώτο νησί των Κυκλάδων που πέρασε στη κυριαρχία των Φράγκων. Τη διοίκηση της Αμοργού ανέλαβε ο Ιερεμίας Γκίζης.
Αργότερα πέρασε στα χέρια του Ενετού Μάρκου Σανούδου.
Στα χρόνια που ακολούθησαν η Αμοργός γνώρισε πολλές καταστροφές και λεηλασίες από πειρατές, αλλά και από τους κατακτητές που διεκδικούσαν τα εδάφη της. Η διοίκηση του νησιού άλλαξε πολλές φορές, με την οικογένεια Γκίζη να πρωταγωνιστεί σε κάθε εξέγερση.
Το 1537 ο Τούρκος Νάυαρχος Μπαρμπαρόσα καταλαμβάνει το νησί. Στα χρόνια της Οθωμανικής κυριαρχίας πολλοί κάτοικοι εγκατέλειψαν το νησί και κατάφυγαν στη Κρήτη.
Η Αμοργός συμμετείχε στην Επανάσταση του 1821 και ενώθηκε με την Ελλάδα το 1832.