Naxos è abitata ininterrottamente da migliaia di anni e fu uno dei centri più importanti della Civiltà Cicladica (III millennio a.C.), come testimoniano i celebri idoli cicladici. Secondo la mitologia, sull'isola Teseo abbandonò Arianna, di cui si innamorò Dioniso, mentre nelle grotte del monte Zas fu allevato Zeus.
Durante il periodo arcaico (VII–VI secolo a.C.) Naxos conobbe un grande splendore, con famose cave di marmo e un'importante tradizione scultorea — sue opere sono i colossali kouroi e le offerte votive a Delo. Al tempo del tiranno Ligdamide iniziò la costruzione del tempio di Apollo, di cui si conserva la leggendaria Portara.
Dopo il periodo romano e bizantino, nel 1207 il veneziano Marco Sanudo conquistò l'isola e fondò il Ducato dell'Egeo (o Ducato di Naxos), con capitale la Chora. Per quattro secoli l'aristocrazia veneziana lasciò la sua impronta: il Castello, le torri nella campagna e le chiese cattoliche.
Nel 1564 Naxos passò all'Impero Ottomano, mantenendo tuttavia importanti privilegi. L'isola fu incorporata nello stato greco dopo la Rivoluzione del 1821. In epoca moderna, l'economia si basò sull'agricoltura, l'allevamento, il marmo e lo smeriglio — e negli ultimi decenni sul turismo, che ha reso nota a livello internazionale l'unica identità di Naxos.