Τα ευρήματα των ανασκαφών που έγιναν κατά καιρούς στην Αμοργό απέδειξαν ότι ήταν ένα από τα σημαντικότερα κέντρα του κυκλαδικού πολιτισμού από την 3 χιλιετία π.Χ. Η ύπαρξη οχυρωμένων ακροπόλεων, νεκροταφείων και τα διάφορα ειδώλια που βρέθηκαν, μαρτυρούν την πολιτιστική ανάπτυξη του νησιού. Η γεωγραφική του θέση, το κατέστησε σημαντικό στην πορεία για την εξέλιξη της επεξεργασίας του χαλκού και την ανάπτυξη της ναυσιπλοΐας στο χώρο του Αιγαίου.
Η Αμοργός, το ανατολικότερο νησί των Κυκλάδων, βρισκόταν στους αρχαίους δρόμους που οδηγούσαν από την Ιωνία στην ηπειρωτική Ελλάδα. Μεταξύ του 10ου και 8ου αιώνα π.Χ., κατά τη Γεωμετρική περίοδο, Ιωνες άποικοι έφθασαν στο νησί από τη Νάξο και ίδρυσαν την Αρκεσίνη. Περί τον 7ο αιώνα π.Χ. άποικοι από τη Μίλητο ίδρυσαν την Αιγιάλη στα βόρεια της δυτικής ακτής. Οι δυο αυτές πόλεις-κράτη, μαζί με τη Μινώα, συγκρότησαν την Κοινοπολιτεία της Τριπόλεως και έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στην ζωή του νησιού σ’ όλη την διάρκεια των ιστορικών χρόνων.
Υπήρχαν ιερά αφιερωμένα στην Αθηνά Πολιάδα, στον Διόνυσο Κισσοκόμο, στον Απόλλωνα τον Δήλιο και τον Πύθιο, στον Απόλλωνα τον Αποτρόπαιο, την Ουρανία Αφροδίτη κ.ά. Μεγάλες γιορτές κατά την αρχαιότητα ήταν τα Ηραία, τα Διονύσια και τα Εκατόμβαια.
Στα ιστορικά χρόνια η Αμοργός συμμετείχε στους Περσικούς πολέμους και έγινε μέλος της Αθηναϊκής Συμμαχίας καταβάλλοντας φόρο ενός ταλάντου. Στην αρχαιότητα είχε αποκτήσει φήμη εξαιτίας του Σιμωνίδη, του ιαμβικού ποιητή Αμοργίνου που έζησε εκεί πιθανότατα κατά το δεύτερο μισό του 7ου αιώνα π.Χ. Η Αμοργός ήταν γνωστή στην αρχαιότητα για τους «αμοργίνους χιτώνες» οι οποίοι ήταν περιζήτητοι από τις γυναίκες της Αθήνας και της Κορίνθου. Οπως λέει ο Αριστοφάνης, ήταν τόσο διαφανείς ώστε η Λυσιστράτη συμβούλευε τις γυναίκες να τους φορέσουν για να προκαλέσουν τον έρωτα των ανδρών. Το κόκκινο χρώμα τους ονομάζονταν «αμόργινον» και οφειλόταν στη χρωστική ουσία μιας λειχήνας που φυτρώνει άφθονη στο νησί.
Καταλήφθηκε από τους Μακεδόνες το 337 π.Χ, και το 322 π.Χ. μνημονεύεται η ναυμαχία της Αμοργού ανάμεσα στους Μακεδόνες και τους στρατηγούς της Αθήνας που κατέληξε στην ήττα των τελευταίων. Την εποχή της ρωμαιοκρατίας η Αμοργός υπαγόταν στην Επαρχία της Ασίας και ήταν τόπος εξορίας. Οι πηγές αναφέρουν πως εκεί εξορίστηκε ο ανθύπατος της Ισπανίας Γάϊος Βίβιος Σερένας. Κατά τη βυζαντινή εποχή ανήκε διοικητικά στην Επαρχία των Νησιών με πρωτεύουσα τη Ρόδο. Εκκλησιαστικά ανήκε, μαζί με την Πάρο και τη Σίφνο, στην ίδια επισκοπή και το 1083 συνενώθηκε με την επισκοπή Παροναξίας. Αργότερα ανήκε στο Θέμα του Αιγαίου. Από περιγραφές του Αραβα γεωγράφου Εδρισί το 1153, πληροφορούμαστε ότι είχε πολύ πληθυσμό. Σύμφωνα με την παράδοση, το 1088, με αυτοκρατορικό χρυσόβουλο του Αλέξιου Κομνηνού, ιδρύθηκε το ξακουστό μοναστήρι της Παναγίας Χοζοβιώτισσας. Η μονή με την ιδιαίτερη αρχιτεκτονική είναι προσκολλημένη σ’ έναν κάθετο βράχο του όρους του Προφήτη Ηλία, στην ανατολική πλευρά της Αμοργού.
Το 1207, στα χρόνια της Φραγκοκρατίας, το νησί καταλήφθηκε από τους Ανδρέα και Ιερεμία Γκίζη. Αργότερα βρέθηκε στην εξουσία του δούκα της Νάξου Μάρκου Α’ Σανούδου. Στη συνέχεια ήρθε η σειρά του αυτοκράτορα της Νικαίας, Ιωάννη Βατάτζη, να το διαφεντέψει. Το 1269, ύστερα από συνθήκη, παραχωρήθηκε ξανά στον Ιερεμία Γκίζη. Αυτός έφερε νέους εποίκους (πολλοί νησιώτες είχαν καταφύγει στη Νάξο), ενώ παράλληλα ανοικοδόμησε το κάστρο της Χώρας. Το 1309 τερματίστηκε η κυριαρχία των Γκίζη με το θάνατο του Ζαννάκη Α΄ Γκίζη, και το νησί βρέθηκε υπό την εξουσία του δούκα της Νάξου Γουλιέλμου Α’ Σανούδου, το οικόσημο του οποίου βρίσκεται εντοιχισμένο στη μονή Χοζοβιώτισσας. Παρέμεινε στην κυριαρχία των Σανούδων μέχρι το 1352 που διανεμήθηκε μεταξύ του Δομένικου και Μάρκου Σκιάβου οι οποίοι ήταν κύριοι της Ιου, και του Μάρκου Γριμάνι. Σύντομα, όμως, ο Μάρκος Σανούδος παραχώρησε το μερίδιο των Σκιάβων στον οίκο των Γκίζη.
Την εξουσία των Γκίζη τερμάτισε ο Βενετός ναύαρχος Δομίνικος Μικέλι που απέβαλλε τον Ζαννάκη Γ’ Γκίζη επειδή κατηγορήθηκε ότι συνεργάστηκε με τους Ενετούς της Κρήτης εναντίον της Γαληνοτάτης. Ακολούθησε μια περίοδος συγκρούσεων μεταξύ των Βενετών και του Νικόλαου Σανούδου, μέχρι το 1370 που έγινε συμβιβασμός. Η μισή Αμοργός βρέθηκε υπό την εξουσία του αφέντη της Αστυπάλαιας, Ιωάννη Κουϊρίνι, και η άλλη μισή στην οικογένεια των Γριμάνι. Αυτοί με τη σειρά τους παραχώρησαν το μερίδιό τους στους Κουϊρίνι. Το 1537 η Αμοργός κατελήφθη από τον Χαϊρεντίν Μπαρμπαρόσα και τερματίστηκε έτσι η εξουσία των Κουϊρίνι. Στη διάρκεια εκείνων των χρόνων οι Αμοργινοί υπέφεραν τα πάνδεινα από τα πειρατικά κούρσα των Τούρκων και των Καταλανών. Πολλοί εγκατέλειψαν το νησί τους και κατέφυγαν ως πρόσφυγες στη Κρήτη.
Οι Οθωμανοί παραχώρησαν στους Αμοργιανούς οικονομικά και πολιτικά προνόμια με αποτέλεσμα να παραμείνουν την εποχή αυτή σχετικά ανενόχλητοι. Στον ρωσοτουρκικό πόλεμο η Αμοργός κατελήφθη από τους Ρώσους, οι οποίοι το 1774 την έδωσαν ξανά στους Τούρκους. Με το στόλο της συμμετείχε στην Επανάσταση του 1821 και την εποχή του Καποδίστρια εδώ λειτούργησε αλληλοδιδακτικό σχολείο. Στην εποχή της δικτατορίας του Μεταξά στην Αμοργό στάλθηκαν πολιτικοί εξόριστοι.