Le Koufonisia, insieme a Schinoussa, Iraklia, Donousa e Keros, costituiscono l'arcipelago delle Piccole Cicladi, che è sempre appartenuto alla sfera d'influenza di Naxos e Amorgos. La regione è abitata fin dalla remota preistoria, con tracce di presenza umana già dall'epoca neolitica.
L'isola vicina di Keros fu uno dei più importanti centri della Civiltà Cicladica (III millennio a.C.). A Keros e nel vicino isolotto roccioso di Daskalio sono stati trovati centinaia di idoli cicladici in marmo — tra cui le famose sculture dell'Arpista e del Flautista, capolavori che oggi impreziosiscono i grandi musei. Resti di un antico insediamento di epoca romana si conservano anche a Kato Koufonisi.
Durante l'epoca bizantina e medievale le isole furono quasi completamente spopolate, poiché la pirateria le rendeva inospitali. Durante il periodo della Dominazione Veneziana e dell'Impero Ottomano servivano principalmente come pascoli e rifugi di pescatori e pirati, sotto la dipendenza di Amorgos e Naxos.
L'insediamento permanente a Koufonisia rinacque nel XIX secolo, quando famiglie di pescatori si stabilirono a Pano Koufonisi. L'isola si sviluppò in una delle comunità di pescatori più vivaci dell'Egeo, con la più grande flotta peschereccia della Grecia in proporzione alla popolazione. Negli ultimi decenni, le sue spiagge esotiche l'hanno resa una meta turistica popolare e giovane, senza perdere la sua identità autentica.