ממצאים ארכאולוגיים מעידים על נוכחות אנושית באזור בשלהי התקופה הפלאוליתית. במהלך הרקונקיסטה עברו באזור הגסקונים, שהושיטו יד לנוצרים בחצי האי האיברי, אך ככלל נותר האזור מבודד, ולא הושפע יתר על המידה מהמלחמות שפקדו את ספרד וצרפת.

בשלהי המאה ה-18 החלו מדענים לגלות עניין בטופוגרפיה של האזור, וב-1788 חקר אותו לואי רמון דה קרבונייר, ולאחר פרסום מחקריו בפריז בשנה שלאחר מכן, החל האזור למשוך אליו הרפתקנים רבים. ב-16 באוגוסט 1918 הוכרז פארק לאומי בעמק אורדסה, שהיה לאחד הפארקים הלאומיים הראשונים בעולם כולו. במהלך שנות ה-70 של המאה ה-20 עמד גורלו של הפארק בסכנה, עקב תוכניות להקים סכר הידרואלקטרי ולהציף את עמק אנייסקלו. בעקבות לחץ של ארגונים ושל תושבים בוטלה התוכנית, ושטח הפארק אף הורחב כמעט פי שמונה, ב-13 ביולי 1982.

מדי שנה פוקדים את הפארק כ-600 אלף מטיילים, ובחודשי הקיץ הוא עמוס למדי (באוגוסט 2009 ביקרו בו כ-5,000 מטיילים ביום). כדי למנוע פגיעה בפארק, נאסרת בחודשי העומס כניסה עם כלי רכב פרטיים, והנהלת הפארק מפעילה הסעות מאורגנות מהעיירה טורלה הסמוכה.