Andros está habitada desde la época neolítica, como atestigua el asentamiento prehistórico de Strofilas con sus grabados en roca. En la época Geométrica floreció el asentamiento fortificado de Zagora, mientras que en la Antigüedad Paleópolis se convirtió en una poderosa ciudad naval que fundó colonias en Calcídica (Acanto, Estagira). La isla veneraba especialmente a Dioniso, con la leyenda de la fuente que manaba vino.
En época romana y bizantina, Andros vivió una famosa producción de seda. Tras la caída de Constantinopla, en 1207 el veneciano Marino Dandolo recibió la isla como feudo de Marco Sanudo, fundador del Ducado del Egeo; se construyeron el Kato Kastro en la Chora, el Epano Kastro en el interior y torres en el campo.
En 1566 Andros pasó al Imperio Otomano, conservando privilegios y una vívida tradición religiosa y educativa. Una figura destacada de la historia más reciente fue el erudito y revolucionario Theofilos Kairis, mientras la isla participó activamente en la Revolución de 1821 y se integró en el estado griego.
En los siglos XIX y XX, Andros dio origen a grandes familias de armadores (Goulandris, Embirikos, Polemis, Moraitis) que convirtieron a la isla en una de las mayores potencias navieras del país. Su riqueza dejó mansiones neoclásicas, fundaciones, escuelas y el gran Museo de Arte Contemporáneo, convirtiendo a Andros en una isla de cultura y linaje naval.