Мальорка была обитаема со времён палеолита, к этому периоду относятся найденные на острове захоронения и артефакты. Остров принадлежал Карфагену, после падения которого стал пиратской базой. В 123 до н. э. римский консул Квинт Метелл покончил с пиратством, завоевав остров. Под римским управлением остров процветал; именно тогда были основаны города Поллентия (Алькудия) и Пальмария (Пальма). Местная экономика основывалась на выращивании олив, виноделии и добыче соли.

Вандалы захватили остров в 426 году и присоединили его к своему королевству в 465 году.

В 534 году Мальорка была захвачена Византией и управлялась как часть провинции Сардиния. При византийском правлении на острове развилось христианство, были построены многие храмы.

С 707 года участились набеги на остров со стороны мусульман из Северной Африки.

В 902 году Кордовский халифат завоевал Мальорку. Мавры улучшили сельское хозяйство при помощи ирригации и развили местные промыслы. С 1015 года Мальорка управлялась тайфой Дения, а в 1087—1114 годах была независимой тайфой.

В 1114 году группа войск из Пизы и Каталонии вторглась на остров и осаждала Пальму-де-Мальорку в течение 8 месяцев. После того как город пал[1], захватчики уплыли, их заменили альморавиды из Северной Африки, которые правили до 1203 года. Альморавидов заменила династия Альмохадов, правившая до 1229 года, когда король Хайме I Арагонский организовал вторжение, в котором участвовало 15 000 солдат и 1500 конных воинов. После военных действий, длившихся 3 месяца, Мальорка вошла в состав Арагона.

После смерти Хайме I в 1276 году его королевство было поделено между сыновьями. Хайме II стал королём нового королевства Мальорка. В 1344 году король Педро IV Арагонский захватил остров и подчинил его своему государству.

В 1347 году на остров пришла эпидемия чумы, полностью опустошившая Мальорку.

В 1716 году специальным декретом Мальорка провозглашена частью испанской провинции Балеарские острова.

В 1936—1939 гг. остров был оккупирован Италией.

В 1950-х годах бум туризма заметно преобразил остров, который стал важным туристическим центром с развитой инфраструктурой. В 1960 году Мальорку посетили 500 000 человек, в 1997 году — более 6,7 млн. В 2001 году более 19,2 млн человек прошли через аэропорт Son Sant Joan в Пальма-де-Мальорка, ещё 1,5 млн прибыли морем. В 1983 году Пальма объявлена столицей автономного сообщества Балеарские острова.

В XXI веке планы городской реконструкции способствовали привлечению больших групп иммигрантов-рабочих из-за пределов Евросоюза, особенно из Африки и Южной Америки.

14 ноября 2005 года местная газета Diario de Mallorca объявила о том, что ЦРУ использовало островной аэропорт для секретной перевозки лиц, подозреваемых в терроризме.