Ονοματολογικά έχει διατυπωθεί η άποψη ότι το όνομα στη Μήλο προέρχεται από την προελληνική λέξη "βήλος", που μεταγενέστερα εξελίχτηκε στο αρχαιολογικό Μήλος που σήμαινε πρόβατο. Ως πρώτοι κάτοικοι του νησιού (Μήλος)θεωρούνται οι Κάρες ή οι Φοίνικες. Οι άγγλοι αρχαιολόγοι Σμιθ και Όγκαρθ, σε ανασκαφές που έκαναν πρώτοι στο νησί Μήλος από το 1896 ως το 1899 και στα 1911 ανακάλυψαν ερείπια στης προϊστορικής εποχής που αντιστοιχούν σε τρεις ιστορικές φάσεις της Μήλου και καλύπτουν περισσότερα από 1500 χρόνια. Οι ανασκαφές του βρετανού καθηγητή Colin Rewfrew έφεραν πολλά στοιχεία, για την μήλο.

Διακρίνεται εμφανώς επίδραση του μινωικού πολιτισμού στη Μήλο. Κατά το 1400 έως το 1100 π. Χ. κάνει την εμφάνιση του ο μυκηναϊκός πολιτισμός. Το 1100 π.χ. με την κάθοδο των Δωριέων κατοικείται η περιοχή Κλήμα, στη Μήλο. Η πόλη αυτή διέθετε τείχη ίχνη των οποίων σώζονται μέχρι σήμερα. Με την πάροδο των ετών στη Μήλο οι προγενέστεροι κάτοικοι της Μήλου και οι Δωριείς ενώθηκαν σε ένα γένος η Μήλος καλλιεργεί τις τέχνες όπως κεραμική και γλυπτική και γνωρίζει μεγάλη ακμή.

Στους Περσικούς Πολέμους στη Μήλο αγωνίστηκαν στο πλευρό των Αθηναίων και εναντίον των Περσών στη ναυμαχία της Σαλαμίνας και στη Μάχη των Πλαταιών (479 π.Χ.). στη διάρκεια του Πελοποννησιακού Πολέμου η Μήλος επιχείρησε να μείνει ουδέτερη. Οι Αθηναίοι έστειλαν το 425 π.χ. στόλο με στρατηγό το Νικία να επιβάλουν στη Μήλο να προσχωρήσουν στην Αθηναϊκή Συμμαχία. Η Μήλος υποχρεώθηκε να πληρώνει φόρο στους Αθηναίους. Δέκα χρόνια αργότερα με προτροπή του Αλκιβιάδη γίνεται και δεύτερη εκστρατεία στη Μήλο. Η εκστρατεία αυτή εξιστορείται από το Θουκυδίδη, ο οποίος στο έργο του (βιβλίο Ε΄) συμπεριέλαβε και τον περίφημο διάλογο Αθηναίων - Μήλειων, όπου οι Μήλειοι επικαλούνται το δίκαιο.

Στη Μήλο μετά δύο χρόνια οι Αθηναίοι καταστρέφουν την πόλη, θανατώνουν του άντρες και οδηγούν γυναίκες και παιδιά στα σκλαβοπάζαρα. Επηρεασμένος από αυτό το γεγονός ο Ευριπίδης γράφει τις "Τρωάδες", κρίνοντας έτσι τους Αθηναίους. Με το τέλος του Πελοποννησιακού Πολέμου, οι Σπαρτιάτες φρόντισαν να επιστρέψουν όσοι Μήλειοι είχαν διασωθεί από τον όλεθρο στη Μήλο. Στα επόμενα χρόνια υπό την κυριαρχία των Μακεδόνων και των Πτολεμαίων η Μήλος γνωρίζει περίοδο ακμής όπου ακμάζουν η οικονομία το εμπόριο και κυρίως οι τέχνες. Σε αυτή την εποχή δημιουργούνται πολλά πασίγνωστα γλυπτά μεταξύ των οποίων και η Αφροδίτη της Μήλου. Κατά τους ρωμαϊκούς χρόνους στη Μήλο διατηρείται η ειρήνη και η άνθηση του εμπορίου και των τεχνών. Σε αυτή την περίοδο ανήκει και το ρωμαϊκό θέατρο από μάρμαρο. Την ίδια εποχή φτάνει ο χριστιανισμός στο νησί και εξαπλώνεται ταχύτατα. Στη Μήλο τον 1ο μ.Χ. αιώνα λάξεψαν τις κατακόμβες μέσα στους βράχους. Λίγο πιο έξω από το χωριό Τρυπητή, προς τα νοτιοδυτικά στη Μήλο, κοντά στο ρωμαϊκό θέατρο, βρίσκονται οι κατακόμβες της Μήλου. Σκαμμένες σε μία απότομη πλαγιά, σε ύψος 150 μέτρων από τη θάλασσα, παρουσιάζουν ξεχωριστό ενδιαφέρον, μιας και είναι μοναδικές στον ελλαδικό χώρο για το μέγεθός τους. Από τις εβδομήντα τέσσερις που υπήρξαν στην Ευρώπη, την Ασία και την Αφρική, αυτές θεωρούνται οι πιο αξιόλογες μαζί με εκείνες των Αγίων Τόπων και της Ρώμης.

Το συνολικό μήκος των κατακομβών φτάνει τα 184 μέτρα. Το πλάτος τους δεν είναι ίδιο παντού. Αλλού φτάνει μόλις ένα μέτρο αλλού φτάνει τα πέντε μέτρα. Το ύψος τους ξεκινάει από 1,70 και σε ορισμένα σημεία φτάνει τα 2,5 μέτρα. Όλοι όσοι μελέτησαν τις κατακόμβες στη Μήλο κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι υπάρχει και άλλο τμήμα, που είναι ακόμα άγνωστο και ανεξερεύνητο. Σήμερα στη Μήλο μόνο ένα τμήμα μιας στοάς είναι ανοικτό για τους επισκέπτες, αυτό της δεύτερης κατακόμβης "Των Πρεσβυτέρων".

Η Μήλος περιελήφθη από το 1830 στο ελληνικό κράτος, όπως και όλα τα κυκλαδίτικα νησιά. Κατά τον Κριμαϊκό Πόλεμο, στη Μήλο οι δυνάμεις των Άγγλων και των Γάλλων ίδρυσαν ναυτική βάση στο λιμάνι του Αδάμαντα. Στη θέση Μπορδάρα στη Μήλο υπάρχει μνημείο των πεσόντων Γάλλων από την εποχή εκείνη.

Στο νησί υπάρχουν αρκετά ξενοδοχεία, ενοικιαζόμενα δωμάτια, ταξιδιωτικά γραφεία, εστιατόρια, καφέ μπαρ, καταστήματα, ενοικίασης αυτοκινήτων.