Андрос заселён с эпохи неолита, о чём свидетельствует доисторическое поселение Строфилас с наскальными резными изображениями. В геометрическую эпоху процветало укреплённое поселение Загора, а в античности Палеополис превратился в могущественный морской город, основавший колонии в Халкидики (Акант, Стагира). Остров особо почитал Диониса, с легендой об источнике, из которого била струя вина.
В римские и византийские времена Андрос был известен своим шёлковым производством. После взятия Константинополя, в 1207 году венецианец Марино Дандоло получил остров в качестве феода от Марко Санудо, основателя Герцогства Архипелага; были построены замок Като Кастро в Хоре, замок Эпано Кастро во внутренней части острова и башни в сельской местности.
В 1566 году Андрос перешёл под власть Османской империи, сохранив привилегии и живую религиозную и образовательную традицию. Выдающейся фигурой новейшей истории стал учёный и революционер Теофилос Каирис, а остров активно участвовал в Революции 1821 года и вошёл в состав греческого государства.
В XIX и XX веках Андрос выдвинул крупные судовладельческие семьи (Гуландрис, Эмбирикос, Полемис, Мораитис), сделавшие остров одной из крупнейших морских держав страны. Их богатство оставило после себя неоклассические особняки, фонды, школы и выдающийся Музей современного искусства, превратив Андрос в остров культуры и морского аристократизма.