Διάφοροι συγγραφείς της αρχαιότητας αναφέρονται στην Άνδρο: ο Στράβων, ο Ηρόδοτος, ο Θουκυδίδης, ο Παυσανίας, ο Στέφανος ο Βυζάντιος, ο Διόδωρος, ο Σικελιώτης κ.ά. Η ονομασία προήλθε από τον Άνδρο ή Ανδρέα, γιο του Ευρυμάχου ή Ανίου και εγγονό του Απόλλωνα, στον οποίο χάρισε το νησί ο Ραδάμανθυς, αδελφός του Μίνωα.

Ως πρώτοι κάτοικοι της Άνδρου αναφέρονται οι Πελασγοί, οι Κάρες, οι Φοίνικες και οι Κρήτες ενώ στα 1000 π.Χ. περίπου έγινε η αποίκιση της Άνδρου από τους Ίωνες. Σε ανασκαφές στη Ζαγορά ευρέθησαν αχνάρια τείχους με πύλη στην πόλη με τεχνικές ανάλογες αυτής της Πύλης των Λεόντων των Μυκηνών. Περίοδος ακμής υπήρξε το β΄ μισό του 8ου π.Χ. αιώνα (750 - 700 π.Χ.). Οι κάτοικοι της Άνδρου, Ίωνες άκμασαν με την εκμετάλλευση του σιδήρου, το εμπόριο και την ίδρυση αποικιών στη Χαλκιδική.

Μέχρι τον 6ο π.Χ. αιώνα, η Άνδρος ήταν ανεξάρτητη πολιτεία και ανήκε στην αμφικτιονία της Δήλου, κέντρο λατρείας του Ήλιου. Από το δωδεκάθεο λατρευόταν ως πολιούχος της Άνδρου ο Διόνυσος, στον οποίο, κατά τις ετήσιες εορτές του, αποδιδόταν το θαύμα της μετατροπής του νερού σε κρασί. 

Οι κάτοικοι μιλούσαν την ιωνική διάλεκτο. Πρώτο γραπτό μνημείο της εποχής αυτής θεωρήθηκε η επιγραφή "Διός Μειλιχίου", του Ζ΄ αιώνα, που βρέθηκε χαραγμένη σε βράχο, σε περιοχή της σημερινής Παλαιούπολης.

Κατά την κλασσική περίοδο στην Άνδρο υπήρχε στάδιο, θέατρο, ακρόπολη, αγορά και λιμάνι. Στους Μηδικούς Πολέμους η Άνδρος "εμήδισε". Παρέμεινε στην περσική κυριαρχία μέχρι τη ναυμαχία της Σαλαμίνας (480 π.Χ.) της οποίας νικητής, ο Θεμιστοκλής θέλησε να τιμωρήσει τους Ανδριώτες απαιτώντας χρήματα. Οι Ανδριώτες επικαλέστηκαν πενία και αυτό υπήρξε αφορμή αντιπάθειας μεταξύ Αθηναίων και Ανδριωτών. 

Στην Α΄ Αθηναϊκή Συμμαχία η Άνδρος υποχρεώθηκε σε "νησιωτικό φόρο". Κατά τον Πελοποννησιακό Πόλεμο οι κάτοικοι της Άνδρου έπρεπε να ακολουθούν τους Αθηναίους στις εκστρατείες τους. Ο Αλκιβιάδης επετέθη στην Άνδρο ανεπιτυχώς. Όταν ήρθαν οι Σπαρτιάτες ως κατακτητές τα πράγματα ήταν άσχημα, οπότε ξαναήρθαν οι Αθηναίοι ως ελευθερωτές.

Η άμεση ρωμαϊκή κυριαρχία ξεκινά το 129 π.Χ. και η Άνδρος υπάγεται στην επαρχία της Ασίας. Ακολουθούν άσχημα χρόνια μέχρι την εποχή του Αδριανού και του Τραϊανού. Τον 8ο και 9ο αιώνα η Άνδρος ανήκει στο δρουγγάριο του Αιγαίου Πελάγους και χάρη στη σημαντική γεωγραφική θέση της σε σχέση με την Κωνσταντινούπολη, αποτέλεσε έδρα σημαντικού αξιωματούχου αλλά και των αυτοκρατορικών τελωνείων. Τον 9ο αιώνα μ.Χ. ο Λέων ο φιλόσοφος ή μαθηματικός ήλθε στο νησί από την Κωνσταντινούπολη με στοιχειώδη μόρφωση, για να σπουδάσει κοντά σε άγνωστο για μας σοφό, ρητορική, φιλοσοφία και μαθηματικά. 

Από το 826 μ.Χ. έως το 908 μ.Χ. η Άνδρος γνωρίζει αναστάτωση από τις επιθέσεις των Σαρακηνών πειρατών από την Κρήτη. Ωστόσο την έσωσε ο βυζαντινός στόλος.
Μετά την άλωση της Κωνσταντινουπόλεως από τους Σταυροφόρους το 1204 μ.Χ. έρχεται το 1207 ο πρώτος δυνάστης Μαρίνο Ντάντολο και δίνει την κυριαρχία στο Αιγαίο στο Μάρκο Σανούδο. Από το 1384 έρχεται ως κυβερνήτης ο Πέτρο Ζένο. Αυτός έφερε καλές μέρες στη Νάξο. Η επόμενη δυναστεία καταγωγής από την Πάρο δεν κατάφερε να διασώσει την Άνδρο και έγινε υποτελής φόρου στο Σουλτάνο, καθότι επενέβη ο Χαϊρεντίν Βαρβαρόσα. Τον τελευταίο δυνάστη της Άνδρου Τζοβάνι Φρανσέσκο Σομαρίτα τον απομάκρυναν οι ίδιοι οι Άνδριοι.

Οι Άνδρος κατάφερε κατά την εποχή της τουρκοκρατίας να κρατήσει μερικά προνόμια. Δεν υπήρχε εξαναγκασμός για εξισλαμισμό, αναγνωρίζονταν τίτλοι ιδιοκτησίας και καταργήθηκαν και ορισμένοι φόροι.

Οι κάτοικοι επιτρέπονταν να φορούν τοπικές ενδυμασίες και να διατηρούν τα μοναστήρια τους. Το νησί πέρασε στη ρωσική διοίκηση (1700 - 1774) κατά τον πρώτο Ρωσοτουρκικό Πόλεμο. 

Την πρώτη πληροφορία για την εμποροναυτική δραστηριότητα των Ανδριωτών μας δίνει ο περιηγητής Θέβενοτ, από το 1665, γράφοντας ότι μετέφεραν μετάξι με καράβια κατασκευασμένα στον τόπο τους.

Πραγματικές προϋποθέσεις για ανάπτυξη έχουμε από τον Α΄ Ρωσοτουρκικό Πόλεμο (1768 - 1774) όταν η Μαύρη Θάλασσα έγινε προσιτή στους Έλληνες ναυτικούς. Από τα μέσα του ΙΗ΄ αιώνα υπάρχουν έγγραφα που αναφέρουν αγοραπωλησίες καραβιών. Σύμφωνα με τον κατάλογο του Πουκεβίλ (1813) η Άνδρος διέθετε 40 ιστιοφόρα συνολικής χωρητικότητας 2800 τόνων, 400 ναυτικούς, 800 κανόνια και βρισκόταν 5η μεταξύ των 26 λιμανιών στη χώρα.
Ίσως αυτή η ναυτική και οικονομική αύξηση να ήταν ένας λόγος για τον οποίο οι πειρατές προτιμούσαν να λεηλατούν την Άνδρο. Οι λεηλασίες των πειρατών ενόχλησαν τους Τούρκους οι οποίοι και απεχώρησαν. Άρχισε τότε η ίδρυση σχολείων και το 1621 έγινε ανασύσταση της Αρχιεπισκοπής.

Η Άνδρος συμμετείχε επίσης στους εθνικούς αγώνες (1912 - 1913 - 1919 - 1922). Το 1923 έως το 1927 η Άνδρος είχε το δεύτερο λιμάνι σε νηολογήσεις μετά τον Πειραιά. Δυστυχώς όμως η Άνδρος είχε μεγάλες απώλειες κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου. Η άρνηση των Ιταλών να παραδοθούν στους Γερμανούς το 1943 οδήγησε σε βομβαρδισμούς και σε μεγάλες απώλειες στην Άνδρο.

Οι κάτοικοι της Άνδρου κατά καιρούς είχαν αναζητήσει στη μετανάστευση να κερδίσουν ένα καλύτερο βιοτικό επίπεδο. Είχαν μεταβεί στην Κωνσταντινούπολη, τη Σμύρνη, την Αλεξάνδρεια και άλλα κοσμοπολίτικα κέντρα. Αργότερα πολλοί μετέβησαν σε Πειραιά και Αθήνα. Έχουν διαπρέψει όπου και να πήγαν οι Ανδριώτες σε επιχειρήσεις κυρίως εμπορικές. Από τις αρχές του 20ου αιώνα σημειώθηκε μετανάστευση στις ΗΠΑ και τον Καναδά. Σήμερα η Άνδρος είναι ένας πόλος έλξης για τουρίστες από την Ελλάδα, την Ευρώπη και όλο τον κόσμο.