Η Τήλος με βάση τα ευρήματα φαίνεται ότι κατοικείται τουλάχιστον από τη νεολιθική εποχή. Κατά την αρχαιότητα φημιζόταν για τα μύρα και τα κάθε λογής αρώματα που παρήγαγε και εμπορευόταν.

Σύμφωνα με τη μυθολογία το νησί πήρε το όνομά του από τον Τήλο, γιο του Απόλλωνα και της Αλίας, ο οποίος θεράπευσε από μια σοβαρή ασθένεια τη μητέρα του με βότανα που συνέλεξε από το νησί. Ο Τήλος επέστρεψε στο νησί και έχτισε ναό για να ευχαριστήσει τους θεούς και από τότε το νησί φέρει το όνομά του και γίνεται διάσημο για τα βότανά του. Ο Ηρόδοτος αναφέρει ότι κάτοικοι της Τήλου μαζί με Ρόδιους ταξίδεψαν στη Σικελία και ίδρυσαν την ελληνική αποικία Γέλας.

Γενικότερα η ιστορία της Τήλου είναι συνδεδεμένη με τη Ρόδο. Κατά τα βυζαντινά χρόνια, αλλά και αργότερα, η Τήλος αποτελεί στόχο πειρατικών επιδρομών και υφίσταται καταστροφές και λεηλασίες. Τον 14ο αιώνα περνάει στα χέρια του τάγματος των Ιωαννιτών Ιπποτών, οι οποίοι χτίζουν κάστρα στο νησί.

Το 1522 ο Σουλεϊμάν ο Μεγαλοπρεπής καταλαμβάνει τη Ρόδο και μαζί της και η Τήλος περνάει στα χέρια της Οθωμανικής Αυτοκρατορίας. Από τότε η Τήλος ακολουθεί τη μοίρα των υπόλοιπων Δωδεκανήσων. Το 1912 την βρίσκει υπό ιταλική κατοχή έως το 1948 που θα ενωθεί οριστικά και αμετάκλητα με την Ελλάδα.