Andros è abitata fin dal periodo neolitico, come testimonia l'insediamento preistorico di Strofilas con le sue incisioni rupestri. Nell'epoca geometrica fiorì l'insediamento fortificato di Zagora, mentre nell'antichità Paleopoli si sviluppò come potente città marittima che fondò colonie in Calcidica (Akanthos, Stagira). L'isola venerava in particolare Dioniso, con la leggenda della sorgente da cui sgorgava vino.
In epoca romana e bizantina Andros conobbe una rinomata produzione serica. Dopo la caduta di Costantinopoli, nel 1207 il veneziano Marino Dandolo ricevette l'isola in feudo da Marco Sanudo, fondatore del Ducato dell'Egeo; furono costruiti il Kato Kastro a Chora, l'Epano Kastro nell'entroterra e torri nella campagna.
Nel 1566 Andros passò sotto l'Impero Ottomano, mantenendo privilegi e una viva tradizione religiosa ed educativa. Figura importante della storia moderna fu lo studioso e rivoluzionario Theofilos Kairis, mentre l'isola partecipò attivamente alla Rivoluzione del 1821 e fu incorporata nello stato greco.
Nel XIX e XX secolo Andros diede origine a grandi famiglie di armatori (Goulandris, Empeirikos, Polemis, Moraitis) che resero l'isola una delle maggiori potenze marittime del paese. La loro ricchezza lasciò in eredità dimore neoclassiche, istituzioni, scuole e l'importante Museo di Arte Contemporanea, rendendo Andros un'isola di cultura ed eleganza marinara.