Згідно з міфологією, Андрос отримав назву від Андра, який був внуком Аполлона і служив у Критського царя Радаманта. За добру службу він отримав цей острів. Крім того, є у цього острова і інші назви — Гаврос, Ласія і Гідруса.

На Андросі побували карійці, фінікійці і критяни. Іонійці прибули на острів близько 1000 року до н. е. З того часу починається розквіт Андроса. Незабаром він став сильною морською державою, вивів колонії на Халкідіку, у Фракію і до Малої Азії і карбував власну монету.

З богів на острові особливо шанували Діоніса. Переказ свідчить, що під час свят на його честь — Діонісій (одне з джерел на острові) став лити замість води вино.

Після греко-перських воєн Андрос знаходився в конфлікті з Афінами, проте потім став членом Першого (476 рік до н. е.) і Другого (376 рік до н. е.) Афінського морського союзу. Після битви при Херсонесі на Андросі було встановлено панування Македонії, а з 200 року до н. е. — Риму. Загарбники примусили всіх його жителів переселитися в Делій (сучасне Ділесі), а сам острів розорили і передали пергамському цареві Атталу.

У візантійську епоху Андрос досяг значного культурного процвітання. У його знаменитій філософській Академії в IX столітті викладав Михайло Пселл, вчитель Льва Філософа. Значного підйому острів досяг і в економічній області, завдяки виробництву шовку, що отримав розвиток в XI — XII століттях.

У 1204 році Андрос захопили венеційці, які залишалися господарями острова до 1556 року, коли тут утвердилися османи.

У 1789 році у водах поблизу острова діяв флот знаменитого героя Ламброса Кацоніса. Використовуючи як базу сусідню Кею, Кацоніс наганяв жах на османські кораблі.

Андрос зробив значний внесок в національно-визвольну війну 1821 року, причому багато андросців були членами «Філікі Етерії».

Найбільша трагедія для острова сталася в 1943 році, коли німці піддали його бомбардуванням, завдавши значних руйнувань.