Kanárské ostrovy byly od starověku opředeny řadou mýtů a legend. Řekové je považovali za místo, kde se nacházela zahrada Hesperidek – mytický sad se zlatými jablky věčného mládí. Spolu s dalšími ostrovy Atlantského oceánu, Kapverdami, Madeirou Azorskými ostrovy, tvoří oblast zvanou Makaronézie (její název pochází z řeckého „makárōn nēsoi“, tedy „šťastné ostrovy“). Homér ve svých eposech popisuje místo, kde nevládne zima a lidé tam žijí v nekonečné rozkoši – někteří badatelé věří, že měl na mysli právě Kanárské ostrovy. A konečně, Kanárské ostrovy byly spojovány také s legendární Atlantidou, jejíž pozůstatky zde podle některých teorií mohly zůstat po jejím zmizení v hlubinách oceánu.
Prvními známými obyvateli ostrovů byli Guančové – etnikum příbuzné berberským kmenům ze severní Afriky. Jak se dostali na Kanárské ostrovy, je dosud záhadou. Podle výpovědí prvních Evropanů, kteří k ostrovům dopluli, neměli domorodci ani mořeplavecké znalosti, ani žádná plavidla. Guančové žili v jeskyních, věnovali se zemědělství, pastevectví a uctívali různá božstva. Zajímavostí je, že Guančové praktikovali mumifikaci svých mrtvých, podobně jako starověcí Egypťané. Po španělské kolonizaci v 15. století byli Guančové postupně asimilováni, ale jejich genetické a kulturní dědictví je na Kanárských ostrovech patrné dodnes.
Evropská kolonizace Kanárských ostrovů začala v roce 1402, kdy normanský šlechtic Jean de Béthencourt, ve službách kastilského krále Jindřicha III., dorazil na ostrov Tytheroygatra – dnes známý jako Lanzarote. Béthencourt postupně rozšířil kontrolu i na Fuerteventuru a El Hierro. O souostroví, které bylo významným bodem námořních cest, projevili zájem také Portugalci, což vedlo k diplomatickým sporům. Ty byly vyřešeny až smlouvou v Alcáçovas (1479), která přiznala Kanárské ostrovy Kastilii, zatímco Portugalsku připadly Madeira, Azory a Kapverdy.
Následující století bylo poznamenáno intenzivními boji mezi evropskými dobyvateli a původními obyvateli – Guanči. Ti kladli výrazný odpor, ale jejich populace byla decimována válkou, otroctvím i nemocemi. Gran Canaria byla dobyta v dubnu 1483, kdy se poslední domorodí vůdci vzdali kastilské moci. Úplné podmanění souostroví však nastalo až po kapitulaci La Palmy v roce 1493 a Tenerife v roce 1496.
Po završení kastilské nadvlády se Kanárské ostrovy staly strategickou zastávkou při zaoceánských plavbách do Ameriky. Španělé je využívali také k pěstování vína a cukrové třtiny. V 18. století však z důvodu hospodářské krize opustila Kanárské ostrovy značná část obyvatel, která se přesunula do Latinské Ameriky. Ostrovy se navíc staly terčem pirátských nájezdů přilákaných zdejšími zásobami vína a cukrové třtiny.
V 19. století nabralo na významu také pěstování banánů a rybolov. Politické soupeření mezi městy Las Palmas de Gran Canaria a Santa Cruz de Tenerife vedlo v roce 1927 k rozdělení souostroví na dvě provincie. V roce 1936 vypukla španělská občanská válka, kterou rozpoutal generál Franco – ten vládl zemi až do své smrti v roce 1975. Po ustavení demokratické konstituční monarchie se Kanárské ostrovy dočkaly autonomie, která byla formálně potvrzena v roce 1982.