Avistada pela primeira vez entre 1500 e 1502, tem sua descoberta atribuída a uma expedição comandada pelo explorador Fernão de Loronha, embora haja controvérsias; porém é certo que o primeiro a descrevê-la foi Américo Vespúcio, em expedição realizada entre 1503 e 1504. Primeira capitania hereditária do Brasil, o arquipélago sofreu constantes invasões de ingleses, franceses e holandeses entre os séculos XVI e XVIII. Em 24 de setembro de 1700, Fernando de Noronha tornou-se, por carta régia, dependência de Pernambuco, capitania com a qual já tinha uma ligação histórica. Em 1736 a lha foi invadida pela Companhia Francesa das Índias Orientais, passando-se a chamar Isle Dauphine, porém, no ano seguinte, uma expedição enviada pelo Recife expulsou os franceses. Em 1942, com a Segunda Guerra Mundial, o arquipélago tornou-se território federal, cuja sigla era FN e a capital era Vila dos Remédios, passando a servir como base avançada de guerra; mas voltou à administração pernambucana quatro décadas e meia depois, no ano de 1988. Atualmente Fernando de Noronha constitui um distrito estadual de Pernambuco, e é gerida por um administrador-geral designado pelo governo do estado.

Após uma campanha liderada pelo ambientalista José Truda Palazzo Júnior, em a maior parte do arquipélago foi declarada Parque Nacional, com cerca de , para a proteção das espécies endêmicas lá existentes e da área de concentração dos golfinhos rotadores (Stenella longirostris), que se reúnem diariamente na Baía dos Golfinhos — o lugar de observação mais regular da espécie em todo o planeta. No ano de 2001 a UNESCO declarou Fernando de Noronha Patrimônio Natural da Humanidade.