Иос заселён с эпохи неолита и особенно в раннекикладский период (3-е тысячелетие до н.э.), о чём свидетельствует выдающееся, удостоенное наград поселение Скаркос, одно из наиболее хорошо сохранившихся в Эгейском море. В минойскую эпоху остров испытал влияние критской и кикладской культур, прежде чем около 1100 г. до н.э. здесь поселились ионийцы и дорийцы.
В древности имя Иоса неразрывно связывалось с Гомером: по преданию, его мать была родом с острова, и здесь он нашёл смерть и был похоронен, в местечке Плакото. В классическую эпоху Иос был членом Афинского морского союза, сохранились следы древних храмов, акведука и укреплений.
В средневековье остров был укреплён в Палеокастро, а в 1397 году венецианский правитель Маркос Криспос усилил стены Хоры. В 1537 году Иос перешёл под власть Османской империи; благодаря безопасному порту его называли «Малой Мальтой». В Революции 1821 года остров принимал активное участие, а уроженцем Иоса был Спиридон Валетас, первый министр образования новообразованного греческого государства.
В новое время, начиная с 1960–70-х годов, Иос стал центром притяжения хиппи, а позже — символом молодёжного веселья Киклад. В последние десятилетия он неуклонно развивается как качественное туристическое направление, сочетая живость характера с уважением к природной красоте и историческому наследию.