Aufgrund ihrer Lage spielte die Insel eine bedeutende Rolle auf den Seewegen zwischen Europa und Asien sowie zwischen Thrakien und den Inseln der Ägäis.[1] Die früheste Besiedelung Samothrakis datiert ins Spätneolithikum. Die erste Ansiedlung um 5.000 v. Chr. lag auf einem Hügel westlich einer damals existierenden Lagune. Die Siedlungsfläche der Toumba von Mikro Vouni an der Südwestküste betrug etwa einen Hektar. Neun Siedlungsphasen konnten nachgewiesen werden. Nach Mikro Vouni III (SN) wird eine Lücke der Siedlungsaktivität vermutet, die in der Frühbronzezeit um 2800 bis 2500 v. Chr. mit Mikro Vouni IV wieder einsetzte und bis zur Mittleren Bronzezeit fortdauerte. Die jüngste Siedlungsphase stellt gleichzeitig die Blütezeit dar. Bemerkenswert für die Nordägäis sind die Funde von Tonsiegeln die nach MM II einzuordnen sind.[2]

Das antike Samothráke liegt seit alters an einem für Nautik und Fernhandel bedeutenden Punkt: Da eine ständige Meeresströmung aus den Dardanellen in die Ägäis läuft, sammelten sich hier die Segelschiffe, um einen günstigen Wind für die Durchfahrt ins Schwarze Meer abzuwarten. Dadurch waren sie eine leichte Beute für Piraten.

Samothrake gehörte zu Thrakien und soll nach Herodot von den sagenhaften Pelasgern, nach anderen Quellen durch Dardanos mit Arkadiern und Troern kolonisiert worden sein. Beide Angaben sind legendarisch. Historisch gesichert ist eine Kolonisierung durch Aioler aus Lesbos um 700 v. Chr., die auf Samothrake einen griechischen Stadtstaat (Polis) gründeten. Sie trafen dabei auf den thrakischen Stamm der Kabeiroi, der dort auch weiterhin siedelte und nur langsam gräzisiert wurde: Noch aus der Zeit des Hellenismus gibt es mehrere Hundert thrakische Inschriften von der Insel.

In der Schlacht bei Salamis (480 v. Chr., zweiter Perserkrieg) kämpften die Bewohner von Samothrake wie die meisten Thraker auf Seiten der Perser, danach wurden sie (tributpflichtige) Bundesgenossen der siegreichen Athener, bis zu deren Niederlage im Peloponnesischen Krieg gegen Sparta.

Nach der Eroberung des Perserreiches durch Alexander den Großen, im Hellenismus, war Samothrake ein bedeutendes Heiligtum für die (die Seefahrt beschützenden) Dioskuren, das von den (daran geostrategisch interessierten) ägyptischen Pharaonen aus dem Haus der Ptolemaier reich ausgestattet wurde; es war also auch zugleich ein bedeutender Handelsplatz (vgl. Delos). Mit dem Ende der Diadochen-Reiche geriet die Insel unter römische Herrschaft. Im ersten vorchristlichen Jahrhundert, nach den marianischen Bürgerkriegen, wurde der an Weihgeschenken reiche Tempelbezirk von Seeräubern geplündert.

In der Apostelgeschichte (Apg 16,11) wird Samothraki namentlich erwähnt: „Wir fuhren von Troas auf dem kürzesten Weg zur Insel Samothrake, und am zweiten Tag erreichten wir Neapolis“.

Samothraki stand nach dem Untergang des Römischen Reiches unter byzantinischer, venezianischer und genuesischer Herrschaft. Ab 1457 gehörte die Insel zum Osmanischen Reich und bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts zum Wilajet Dschesair, der türkische Name der Insel ist Semadirek. Infolge der Balkankriege fiel Samothraki 1912 an Griechenland, und stand 1941 bis 1945 unter bulgarischer Oberhoheit. Gemäß dem Vertrag von Lausanne und dem Vertrag von Montreux ist die Insel demilitarisiert.

Die Suche nach Einkommen und eine bessere Zukunft führte ab den 1960er Jahren viele Menschen nach Stuttgart, wo eine große Auslandsgemeinde existiert. Zum Verwandtenbesuch während der Sommermonate und zur Ausübung des Wahlrechts kehren sie oft auf die Insel zurück. Aufgrund der Migration sprechen viele Menschen deutsch und haben im Gegensatz zu den griechischen Traditionen ein ökologisches Bewusstsein entwickelt.[3]