Die Geschichte von Amorgos verliert sich in der Tiefe der Jahrhunderte und ist untrennbar mit der Entwicklung der Ägäis und der kykladischen Kultur verbunden. In der Antike war die Insel unter verschiedenen Namen bekannt, etwa Pagali, Psychia, Karkisia und Melania. Nach antiken Geographen und Lexikographen besaß Amorgos drei bedeutende Städte: Arkesini am Ort Kastri, Minoa am Ort Moundoulia bei Katapola und Aegiali am Ort Vigla in Tholaria.
Archäologische Funde belegen, dass die Insel bereits im 5. Jahrtausend v. Chr. besiedelt war, und offenbaren den bedeutenden Beitrag von Amorgos zur Herausbildung der kykladischen Kultur. Sie bestätigen zudem die engen Beziehungen der Insel zu Naxos, Paros und anderen Teilen der Ägäis.
Im 3. Jahrtausend v. Chr. erlebt Amorgos die Blüte der kykladischen Kultur, die als kostbares Erbe die berühmten kykladischen Idole hinterließ, heute Symbole der prähistorischen Kunst der Ägäis. Es folgt die mykenische Zeit, später wird die Insel von Milesiern aus Kleinasien und von Naxiern besiedelt. In klassischer Zeit nimmt sie am Ersten Attischen Seebund teil und spielt eine aktive Rolle im Zeitgeschehen.
Vom 3. bis zum 2. Jahrhundert v. Chr. gerät Amorgos nacheinander unter den Einfluss und die Abhängigkeit verschiedener Mächte des östlichen Mittelmeers, etwa der Makedonen, Ptolemäer, Samier, Rhodier und später der Römer. In hellenistischer Zeit herrschen die Kulte der Epoche, während im 4. Jahrhundert n. Chr. die allmähliche Christianisierung der antiken Kultstätten erfolgt.
Die häufigen Überfälle sarazenischer Piraten in byzantinischer Zeit zwangen die Bewohner, ihre Verteidigung zu organisieren. Zu diesem Zweck verschanzten sie sich in der Burg von Chora, in Kastri und in einem ausgedehnten Netz von 23 Wehrtürmen, die über die ganze Insel verstreut waren.
Einen besonderen Platz in der Geschichte von Amorgos nimmt die wundertätige Ikone der Panagia Hozoviotissa ein, die der Überlieferung nach zur Zeit des Bilderstreits aus Palästina auf die Insel gelangte. Im Jahr 1088 finanzierte Kaiser Alexios I. Komnenos die Renovierung des Klosters der Panagia Hozoviotissa, eines der bedeutendsten byzantinischen Denkmäler der Ägäis und zeitloses Symbol von Amorgos.
In der venezianischen Zeit erhält die Insel neue architektonische Merkmale, deren Spuren bis heute erhalten sind. Zu den bedeutendsten Denkmälern der Epoche zählen der Gavras-Turm, Kato Lakkos und die charakteristischen gepflasterten Loggien.
Die osmanische Zeit markiert für Amorgos eine Phase wirtschaftlichen Aufschwungs und kirchlicher Erneuerung. 1822 wird die Insel Sitz einer Provinz des entstehenden griechischen Staates, und 1829 wird, finanziert vom Kloster der Panagia Hozoviotissa, eine der ersten Schulen des jungen griechischen Staates gegründet.
Nach dem Zweiten Weltkrieg erlebt Amorgos einen starken Bevölkerungsrückgang infolge der Ab- und Auswanderung seiner Bewohner. In den letzten Jahrzehnten jedoch tritt die Insel in eine neue Wachstumsphase ein, wobei der Tourismus zu einer tragenden Säule der lokalen Wirtschaft wird und die einzigartige Naturschönheit, Geschichte und authentische kykladische Identität von Amorgos international bekannt macht.