Nell'antichità essa fu rifugio per coloro che solcavano il Mare nostrum: è certo che i Romani la utilizzarono durante le Guerre Puniche come base, e le loro vestigia rimangono nelle 150 cisterne costruite per raccogliere l'acqua piovana; inoltre, i fondali del mare circostante sono pieni del contenuto di navi dell'epoca, che nel corso dei secoli vi hanno fatto naufragio. Alle dominazioni cartaginese e romana, susseguirono quella arabo-saracena, quella normanna e quindi quella Angioina e poi Aragonese. Dopo quest'ultimo periodo storico, l'isola rimase disabitata e servì come porto di fortuna della pirateria mediterranea.
Nel 1555 una parte della flotta di Carlo V di ritorno dalla vittoria di Tunisia contro i turchi, fu sorpresa da una forte tempesta e alcune navi naufragarono sugli scogli di Linosa.
Nel 1630 il re di Spagna concesse alla famiglia dei Tomasi il titolo di Principe di Lampedusa e dunque il dominio su Linosa. Nel 1776 uno dei Principi Tomasi consigliò al Re di Napoli di vendere le isole agli inglesi, che si mostravano molto interessati al loro valore strategico, ma il Re non lo concesse e le comprò lui stesso dal Principe.
Nel 1843 Ferdinando II di Borbone, Re delle Due Sicilie, diede incarico al cavaliere Bernardo Maria Sanvinsente, capitano di fregata, di colonizzare le isole. Ciò avvenne il 22 settembre 1843 a Lampedusa. Per Linosa si attenderà il 25 aprile 1845, quando un primo nucleo di trenta persone, composto da alcune famiglie di abili artigiani provenienti da Ustica, Agrigento e Pantelleria (tra cui un deputato sindaco, un prete e un medico), sbarcarono sull'isola. I coloni erano stati reclutati con bando pubblico e avrebbero beneficiato di una paga di tre Tarì al giorno e dell'uso gratuito di 80 salme di terra linosana (240 ettari circa).
Poche furono le attenzioni dedicate all'isola dal successivo Regno d'Italia e solo con gli inizi degli anni sessanta del XX secolo Linosa comincia a cambiare volto: arrivano le prime innovazioni tecniche accompagnate da uno sviluppo turistico. La SIP installa nel 1963 la prima centrale telefonica, nel 1967 entra in funzione una centrale elettrica gestita dalla SELIS, nel 1968 venne inaugurato il nuovo edificio dell'asilo infantile, dedicato a Pietro Taviani, nonché quello della scuola elementare e media. Nel 1983 la costruzione del dissalatore assicurò un continuo rifornimento di acqua potabile. Nel 1976 approda sull'isola anche la RAI che installa un ripetitore per il primo e il secondo canale, quattro anni dopo arrivano anche le reti Mediaset. In seguito vennero costruiti i moli di attracco a Scalo Vecchio, Pozzolana di Ponente e Mannarazza. Solo nel 1985 la nave traghetto Paolo Veronese poté attraccare alla banchina di Scalo Vecchio.
L'isola ha acquisito negli anni una vivibilità più che decorosa, nonostante molti servizi siano ancora da migliorare.