La isla fue probablemente habitada por primera vez hace quince siglos, colonizada por pescadores provenientes de la península de Malaca y del sur de China. Ko Samui aparece por primera vez en mapas chinos que datan de 1687, bajo el nombre de Pulo Cornam. El nombre Samui tiene un origen misterioso; se especula que sea una extensión del nombre de uno de los árboles nativos, el mui, o que proceda de la palabra Saboey del idioma chino que significa «puerto seguro». Ko significa isla en idioma tailandés.

Hasta la última parte del siglo XX Ko Samui era una comunidad aislada y autosuficiente que tenía poca relación con el resto de Tailandia. La isla carecía incluso de carreteras hasta principios de los años setenta, y el viaje de 15 km desde un lado de la isla hasta el otro suponía un día entero de senderismo a través de la jungla que cubre las montañas del centro de la isla.