Η Κύθνος πήρε το όνομά της από τον Κύθνο, αρχηγό των Δρυόπων και πρώτο οικιστή του νησιού. Μια άλλη εκδοχή θέλει το όνομα να στηρίζεται στην ρίζα «κυθ», η οποία προέρχεται από το ρήμα κεύθω (κρύβω) και υπονοεί την κρυψώνα, τον τόπο όπου κρύβεται κάποιος.
Πρόσφατες ανασκαφές στην περιοχή Μαρουλάς, έφεραν στο φως ευρήματα που αποδεικνύουν ότι το νησί κατοικήθηκε κατά την Μεσολιθική εποχή, γεγονός το οποίο αφήνει να εννοηθεί ότι ίσως εδώ χρονολογείται η αρχαιότερη εγκατάσταση ανθρώπων στις Κυκλάδες.
Τον 13ο αιώνα π.Χ., σύμφωνα με τον Ηρόδοτο, οι Δρύοπες έρχονται στο νησί, αναγείροντας κυκλώπεια τείχη και λαμπρούς ναούς.
Οι Ίωνες ήταν οι επόμενοι κάτοικοι του νησιού. Η Κύθνος συμμετέχει με μία τριήρη στους Περσικούς πολέμους και γίνεται μέλος της Αθηναϊκής Συμμαχίας. Αργότερα το νησί αποτελεί τμήμα του ρωμαϊκού κράτους και περιλαμβάνεται στο Θέμα του Αιγαίου από τους Βυζαντινούς.
Κατά την Ενετοκρατία, η Κύθνος καταλαμβάνεται από τον Μάρκο Σανούδο και ονομάζεται «Θερμιά» (λόγω των θερμών υδάτων του νησιού).
Παραμένει στην κυριαρχία των Ενετών και μετά την λεηλασία του Μπαρμπαρόσα (1537), ενώ κατά τη διάρκεια του Ρωσοτουρκικού πολέμου καταλαμβάνεται από τους Ρώσους.
Το 1827 το νησί ονομάζεται και πάλι «Κύθνος» και μετέχει στον απελευθερωτικό αγώνα κατά των Τούρκων. Στα χρόνια της βασιλείας του Όθωνα ήταν τόπος εξορίας επαναστατών και πολιτικών αντιπάλων. Το 1862 στασιαστές από τη Σύρο, με σκοπό την απελευθέρωση των αντιφρονούντων προς τον Όθωνα κρατουμένων, συγκρούστηκαν με τον στρατό της Κυβέρνησης στον όρμο της Αγίας Ειρήνης. Η κατάληξη της σύγκρουσης ήταν η καταστολή της στάσης με θύματα τους στασιαστές Λεωτσάκο, Μωραϊτίνη, Σκραβέλη.
Σήμερα οι κάτοικοι της Κύθνου ασχολούνται με τον τουρισμό, χωρίς όμως να έχουν εγκαταλείψει τις αγροτικές και άλλες ασχολίες τους. Προσφέρουν στον επισκέπτη τον τέλειο συνδυασμό του πανέμορφου κυκλαδίτικου τοπίου, με τις πεντακάθαρες θάλασσες, τα ντόπια προϊόντα (κρέας, γαλακτοκομικά, οπωροκηπευτικά) και το φρέσκο ψάρι.