La storia di Amorgos si perde nella notte dei tempi ed è indissolubilmente legata all'evoluzione dell'Egeo e della civiltà cicladica. Nell'antichità l'isola era conosciuta con vari nomi, come Pagali, Psychia, Karkisia e Melania. Secondo geografi e lessicografi antichi, Amorgos aveva tre città importanti: Arkesini nel sito di Kastri, Minoa nel sito di Moundoulia vicino a Katapola e Aegiali nel sito di Vigla a Tholaria.
I reperti archeologici mostrano che l'isola fu abitata già nel V millennio a.C., rivelando il contributo significativo di Amorgos alla formazione della civiltà cicladica. Confermano inoltre gli stretti legami dell'isola con Naxos, Paros e altre zone dell'Egeo.
Durante il III millennio a.C. Amorgos conosce l'apice della civiltà cicladica, che ha lasciato in eredità i celebri idoli cicladici, oggi simboli dell'arte preistorica dell'Egeo. Segue il periodo miceneo, mentre più tardi l'isola viene colonizzata da Milesi dell'Asia Minore e da Nassi. In epoca classica partecipa alla Prima Lega ateniese, svolgendo un ruolo attivo negli eventi dell'epoca.
Dal III al II secolo a.C. Amorgos passa successivamente sotto l'influenza e la dipendenza di varie potenze del Mediterraneo orientale, come i Macedoni, i Tolomei, i Sami, i Rodii e più tardi i Romani. In epoca ellenistica prevalgono i culti del tempo, mentre nel IV secolo d.C. avviene la graduale cristianizzazione degli antichi luoghi di culto.
Le frequenti incursioni dei pirati saraceni in epoca bizantina costrinsero gli abitanti a organizzare la propria difesa. A tale scopo si fortificarono nel Castello di Chora, a Kastri e in un'estesa rete di 23 torri difensive sparse su tutta l'isola.
Un posto particolare nella storia di Amorgos spetta alla miracolosa icona della Panagia Hozoviotissa che, secondo la tradizione, giunse sull'isola dalla Palestina durante il periodo dell'iconoclastia. Nel 1088, l'imperatore Alessio I Comneno finanziò il restauro del monastero della Panagia Hozoviotissa, uno dei più importanti monumenti bizantini dell'Egeo e simbolo senza tempo di Amorgos.
Durante il periodo veneziano, l'isola acquisisce nuove caratteristiche architettoniche, le cui tracce sopravvivono ancora oggi. Tra i monumenti più importanti dell'epoca spiccano la Torre di Gavras, Kato Lakkos e le caratteristiche logge lastricate.
Il periodo del dominio ottomano segna per Amorgos un'epoca di sviluppo economico e rinascita ecclesiastica. Nel 1822 l'isola diventa sede di una provincia del nascente Stato greco, e nel 1829, finanziata dal monastero della Panagia Hozoviotissa, viene fondata una delle prime scuole del neonato Stato greco.
Dopo la Seconda guerra mondiale, Amorgos affronta un forte calo demografico a causa dell'emigrazione interna ed esterna dei suoi abitanti. Tuttavia, negli ultimi decenni l'isola entra in una nuova fase di crescita, con il turismo che diventa un pilastro fondamentale dell'economia locale e mette in luce a livello internazionale la bellezza naturale unica, la storia e l'autentica identità cicladica di Amorgos.