Die Küstengegend um Sines ist reich an Funden aus der Steinzeit bis hin zur Besiedelung durch die Römer. Auch die Phönizier, aus Karthago kommend, zeigten erste maritime Aktivitäten im Gebiet um die Ilha do Pessegueiro und in Sines selbst. 1966 stieß ein Bauer 12,5 km entfernt von Sines in einem Bachtal auf den Schatzfund von Gaio, der aus dieser Zeit stammt. Die Stücke sind heute im archäologischen Museum von Sines ausgestellt. Möglicherweise verdankt Sines seinen Namen den Kelten, denn der Volksstamm, der hier lebte, nannte sich Cinetos, woraus sich über Cines das heutige Sines entwickelt haben kann. Andere Historiker sehen den Ursprung des heutigen Ortsnamens im lateinischen Sinus, für Bucht.[1]

Die Römer waren die ersten, die Sines zu einem Hafen für die historische Stadt Miróbriga in der Nähe des heutigen Santiago do Cacém machten. Auch in der Gegend der Ilha do Pessegueiro betrieben die Römer Fischfang. Darüber hinaus wurde in den Festungsmauern der Burg von Sines eine Mars-Statue ausgegraben und Reste einer Fischverarbeitung gefunden, die auf eine Besiedlung des heutigen Stadtgebiets durch die Römer hindeutet. Das gesamte Gebiet um die noch heute erhaltene Burgruine war im Römischen Reich bewohnt. Dokumente aus dem archäologischen Museum von Sines weisen darauf hin, dass es Verschiffungen im 1. Jahrhundert von Sines in Mittelmeerhäfen gab. Funde von historischen Ankern im Strandgebiet von St. Torpes aus dem 1. und 2. Jahrhundert zeigen in die gleiche Richtung.

Die Westgoten hinterließen im 7. Jahrhundert Fragmente einer Basilika, die als Tempel in Sines diente. Teile sind bis heute noch im archäologischen Museum von Sines zu sehen. Aus dieser Zeit stammen auch die bei Ausgrabungsarbeiten in den Mauern der Burg gefundenen Marmor-Skulpturen.

Die Mauren besetzten Sines im Laufe des frühen 8. Jahrhunderts, doch gibt es nur wenige direkte Belege dieser Epoche. Es scheint als wäre die Stadt Sines verlassen worden, lediglich der Hafen wurde von den arabischen Mauren betrieben. Die Hauptaktivitäten dieser Zeit konzentrierten sich auf Santiago do Cacém und auf die Hauptstadt der Region, Alcácer do Sal.

Anfang des 13. Jahrhunderts wurde die Gegend um Sines und Santiago do Cacém im Zuge der Reconquista von den Christen erobert und kam an das seit 1139 unabhängige Königreich Portugal. Erste Schriftstücke aus dieser Zeit belegen, dass 1362 der König Peter I. Sines eine gewisse Unabhängigkeit von Santiago do Cacém gewährte und seine Bedeutung als Militärfestung und Hafen hervorstellte.

Einer der bekanntesten und erfolgreichsten Söhne der Stadt war Vasco da Gama (ca. 1469–1524). Er ging als Entdecker und Eroberer in die portugiesische Geschichte ein. Sein größtes Verdienst war die Entdeckung des Seeweges nach Indien, was den Aufbruch Portugals zur Weltmacht bedeutete, das nun den bedeutenden Handel mit Fernost kontrollierte und umfassend ausbaute.

Bis 1486 erweiterte sich das Gebiet des mittelalterlichen Ortes bis zur Mündung des Mira mit der Bildung des Dorfes Vila Nova de Milfontes. Schon damals wurden die Grenzen des heutigen Kreises Sines gezogen.

Das Fort von Sines wurde im 15. Jahrhundert, so wie das Fort von Setúbal zur Absicherung der Küste errichtet.

In seiner langen Geschichte war der Kreis von Sines immer durch die maritimen Aktivitäten seiner Bewohner geprägt, und dieser Zustand setzt sich bis heute fort. Neben Umschlagsanlagen für Erdöl und Erdgas sowie dem Massengut Kohle gibt es inzwischen auch einen internationalen Containerterminal in Sines, welcher unter Beteiligung des Hafens von Singapur betrieben wird.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts lebte die Bevölkerung von Landwirtschaft und Fischfang. Außerdem gewann die Korkindustrie eine größere Bedeutung, und es siedelten sich Fischkonservenfabriken im Stadtgebiet an. Zur Zeit des autoritären Salazar-Regimes in den 1950er Jahren kam noch der Tourismus hinzu, bedingt durch die besondere Schönheit der Strände um Sines.

Zu Beginn der 1970er Jahre beschloss die Regierung von Marcelo Caetano, in der Umgebung von Sines einen großen Hafen- und Industriekomplex anzusiedeln. Neben der Energiegewinnung aus Kohle wurden mehrere petrochemische Fabriken und die Sines-Raffinerie angesiedelt, die bis heute die Umgebung von Sines prägen. Auch wollte man die im Hinterland des Alentejo existierenden Minen mit Pyritvorkommen über Sines bedienen. Dank des relativ hohen Tiefgangs wurde ein Tiefwasserhafen errichtet, in dem auch große Tanker und Massengutfrachter abgefertigt werden können.

Die Industrialisierung von Sines änderte profund die Zusammensetzung der Bevölkerung des Ortes. Während noch in den 1950er und 1960er Jahren eine große Landflucht in die Metropolen einsetzte, kam es durch die Industrialisierung in der Zeit von 1972 bis 1981 zu einer starken Vergrößerung der Bevölkerung des Ortes (92 % Zuwachs). 1976 hatte Sines noch 7000 Einwohner während es 1984 schon 10500 waren. Aus dieser Zeit stammt auch eine größere Kolonie von afrikanischen Kapverdiern (ehemalige portugiesische Kolonie), die sich in Sines ansiedelten.

 

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Die Schattenseite der Industrialisierung war die Zunahme der Umweltverschmutzung in der Umgebung von Sines. Bis heute ist dies ein großer Streitpunkt zwischen lokaler Bevölkerung und Industrie der Region. In einigen Ortschaften rund um die Industrieansiedlungen herum kam und kommt es immer wieder zu einer hohen Rate von Krebserkrankungen. Die Tatsache, dass inzwischen ca. 30 % aller Korkbäume der näheren und weiteren Region krank bzw. bereits abgestorben sind, ist wissenschaftlich bis heute nicht geklärt worden.

Auch die Fischer standen mit der Petrochemischen Industrie auf Kriegsfuß. In den 1980er Jahren gab es mehrere Unfälle mit Tankern (so MT Campeón vor Sines am 15. August 1980 und das Auslaufen von Rohöl des MT Marão im Juli 1989 sowie ein weiterer Fall im Jahr 1990). Diese hatten großen Einfluss auf die ökologische Situation der naturgeschützten Küstenregion und auf die lokale Bevölkerung. Es kam zu Boykottmaßnahmen der Fischer und zu den ersten „grünen“ Streiks Portugals. Seit 1976 kämpfen von der CDU geführte Kommunalregierungen für ein „grüneres“ Sines mit mehr Umweltfreundlichkeit.

Die nahegelegene Talsperre Morgavel besteht seit 1980.

Die bisherige Kleinstadt (Vila) Sines wurde 1997 zur Stadt (Cidade) erhoben.