Τα αρχαιολογικά δεδομένα μας πιστοποιούν ανθρώπινη εγκατάσταση στο νησί της Μυκόνου που χρονολογείται στην ύστερη Νεολιθική εποχή (5η χιλιετία π.Χ.) στη θέση Φτελιά. Επίσης, ένας θολωτός μυκηναϊκός τάφος στη θέση Αγγελικά του 14ου-13ου αιώνα π.Χ., συγκαταλέγεται στους λιγοστούς που ανακαλύφθηκαν στις Κυκλάδες.
Η αρχαία πόλη της Μυκόνου ιδρύθηκε από τους Ιωνες τον 11ο αιώνα π.Χ. και ταυτίζεται με την περιοχή της σημερινής Χώρας. Τα ευρήματα φαίνεται ότι συμφωνούν με τις αρχαίες παραδόσεις που θεωρούσαν τους κατοίκους της Μυκόνου Ιωνες που έφθασαν εκεί με αρχηγό τον Ιπποκλή, γιο του Νηλέα και πατέρα του Φοβίου ή Φορβίου. Ο τελευταίος φαίνεται ότι έδωσε το όνομά του στο αρχαίο ακρωτήριο Φορβία, το οποίο σήμερα ταυτίζεται με τον Τούρλο.
Ο Σκύλαξ έγραφε ότι η Μύκονος κατά την Αρχαϊκή περίοδο ήταν «δίπολις», είχε δηλαδή δυο αυτόνομες πόλεις. Οι θέσεις τους πιθανώς εντοπίζονται στην περιοχή του Παλαιόκαστρου και στη Χώρα. Ο Πτολεμαίος αναφέρει ότι αργότερα συνενώθηκαν σε μία. Μετά την ήττα των Περσών στη μάχη του Μαραθώνα το 490 π.Χ., στη Μύκονο αγκυροβόλησε ο Πέρσης στρατηγός από τη Μηδία, Δάτις (ο Αισχύλος στους «Πέρσες» αναφέρει τα νησιά που υποτάχθηκαν σε αυτούς). Στους κλασικούς χρόνους ανήκε στην Αθηναϊκή Συμμαχία και κατέβαλε μικρό ποσό φόρου εξαιτίας της κακής οικονομικής της κατάστασης. Είναι χαρακτηριστικό ότι την εποχή εκείνη οι Μυκόνιοι διακωμωδούνταν από τους αρχαίους συγγραφείς για την φτώχεια τους και τα πενιχρά μέσα της διαβίωσής τους. «Μυκόνιος», μάλιστα, ονομαζόταν περιπαιχτικά αυτός που πήγαινε απρόσκλητος στα συμπόσια!
Μετά τη μάχη στους Αιγός Ποταμούς (404 π.Χ) και μέχρι τη ναυμαχία της Κνίδου (394 π.Χ.), οπότε κατέρρευσε η σπαρτιατική κυριαρχία στο Αιγαίο μετά τον Πελοποννησιακό πόλεμο, η Μύκονος είχε περιέλθει στη Σπάρτη. Επειτα βρέθηκε ξανά κοντά στους Αθηναίους, αλλά η διαμάχη μεταξύ Σπάρτης και Αθήνας την οδήγησε σε κακή οικονομική κατάσταση, αναγκάζοντάς τη να δανείζεται από το Ιερό Ταμείο της Δήλου.
Μετά τα μέσα του 3ου αιώνα, όταν άρχισε η μεγάλη ακμή της Δήλου, η Μύκονος επωφελήθηκε από αυτήν. Πολλοί Μυκόνιοι προμήθευαν το ιερό της Δήλου με οικοδομικά υλικά και προϊόντα, ενώ ένα μεγάλο τμήμα της (η χερσόνησος του Διακόφτη και τα κτήματα Δώριον και Θάλειον) ανήκε στο ιερό της Δήλου. Η καταστροφή που υπέστη εκείνη την εποχή η Δήλος και η επακόλουθη παρακμή της συμπαρέσυρε και τη Μύκονο. Επί Πτολεμαίων έκοψε ξανά δικό της νόμισμα και παρουσίασε οικονομική άνοδο.
Κατά την εποχή της Ρωμαιοκρατίας φάνηκε να απολαμβάνει κάποια εύνοια και οι κάτοικοι την ανταπέδωσαν στήνοντας ανδριάντα στον αυτοκράτορα Αδριανό. Το 1207 περιήλθε στους Βενετούς Ανδρέα και Ιερεμία Γκίζι, που ήταν ανιψιοί του δόγη Ερρίκου Δάνδολου, παραμένοντας, ωστόσο, φόρου υποτελής στο δούκα της Νάξου Μάρκο Σανούδο. Οταν ο Γεώργιος Γ’ Γκίζι πέθανε το 1390 άτεκνος, η Μύκονος περιήλθε στην άμεση δικαιοδοσία της Βενετίας.
Το 1537 γνώρισε τη βίαιη κατάκτησή του από τον Οθωμανό ναύαρχο-πειρατή Χαϊρεντίν Μπαρμπαρόσα. Πολλοί από τους κατοίκους πουλήθηκαν στα σκλαβοπάζαρα της Ανατολής και κάποιοι κατέφυγαν στην Τήνο. Στα τέλη του 13ου αιώνα το νησί καταστράφηκε από τον Καταλανό Ρογήρο Ντελιούρια. Το 1699 η Μύκονος πλήρωνε 4000 γρόσια, ποσό του οποίου η είσπραξη είχε εκχωρηθεί στο Μέγα Διερμηνέα Παναγιώτη Νικούσιο Μαμωνά. Εκείνη την εποχή αναπτύχθηκε ως ναυτικό κέντρο και οι κάτοικοι ασχολούνταν με τη ναυτιλία. Στο λιμάνι του σύχναζαν πειρατές που έκρυβαν εκεί τη λεία τους, έχοντας μαζί τους τις οικογένειές τους.
Η ακμάζουσα ναυτική κοινότητα της Μυκόνου την εποχή της επανάστασης του 1821 διέθεσε 22 πλοία με 130 κανόνια στη ναυτική μοίρα των επαναστατημένων υπό τον ναύαρχο Τομπάζη. Το 1822, όταν ο Καπουδάν πασάς προσπάθησε να αποβιβαστεί στη Μύκονο, αντιμετώπισε τη σθεναρή αντίσταση των κατοίκων υπό την ηγεσία της Μαντώς Μαυρογένους. Η τελευταία, μια ηρωική μορφή του Αγώνα, με προσωπικές της δαπάνες συντηρούσε και εξόπλιζε πλοία και ενίσχυε οικονομικά τον πόλεμο εναντίον του Ιμπραήμ στην Πελοπόννησο. Ο ναυτικός στόλος της Μυκόνου από τα τέλη του 19ου αιώνα άρχισε να παρακμάζει εξαιτίας της μετανάστευσης των κατοίκων και των μεγάλων αλλαγών που συντελέστηκαν με την επικράτηση της ατμοπλοΐας.
