Το Αγκίστρι μαζί με την Αίγινα και τα γύρω νησιά αποτέλεσαν το Βασίλειο της Αίγινας του μυθικού Βασιλιά Αιακού και το μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού του νησιού ήταν στρατιώτες των Μυρμιδόνων, του Αιγηνίτικου στόλου, που πήρε μέρος στον Τρωικό πόλεμο.

Κατά τον Ομηρο και τον Πλήνιο, το Αγκίστρι είχε την ονομασία Κεκρυφάλεια, που σημαίνει “στολισμένη κεφαλή” και εμφανίζεται ως σύμμαχος της Αίγινας στον Τρωϊκό Πόλεμο.

Η ονομασία “Αγκίστρι” αποδόθηκε στο νησί, γιατί εξ’ αιτίας του φυσικού του κάλλους γοήτευε τους ταξιδιώτες, πολλούς από τους οποίους “αγκίστρωνε” και έμεναν για πάντα στο νησί.

Εκτός από τον Ομηρο και τον Πλήνιο, άλλοι ιστορικοί που αναφέρονται στο νησί, στα συγγράματά τους, είναι ο Θουκυδίδης και ο Διόδωρος.

Το μεγαλύτερο αρχαιολογικό ενδιαφέρον παρουσιάζουν η Απόνησος, η Μεγαρίτισσα και το Κοντάρι.

Σε όλη την δυτική ακτή του νησιού υπάρχουν, λίγο πιο κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, βυθισμένες αρχαιότητες, ενώ διάφορα αρχαιολογικά ευρήματα υπάρχουν στο Μεγαλοχώρι, στο Πνευματικό κέντρο. Τα ευρήματα αυτά φανερώνουν ότι το νησί κατοικείτο τουλάχιστον από τον 5ο π.Χ. αιώνα, από Πελοποννήσιους που είχαν έρθει στο νησί.

Οι ιστορικοί αναφέρουν ότι το νησί κατοικείτο από την πρωτοελλαδική περίοδο, μέχρι και την ελληνιστική εποχή.

Αργότερα περιέρχεται στους Ρωμαίους και στους Βυζαντινούς. Μετά την πτώση του Βυζαντίου, μαζί με την υπόλοιπη Ελλάδα, γίνεται τμήμα της Οθωμανικής Αυτοκρατορίας.

Γενικά για την ιστορία του νησιού δεν έχουμε πολλές μαρτυρίες από τους ιστορικούς. Κατά καιρούς, στην νεότερη ιστορία του, το Αγκίστρι δέχτηκε πολλούς αποίκους από τις απένατι ακτές της Πελοποννήσου, κυρίως Αρβανίτες, γύρω στον 14ο αι. μ.Χ.

Στο τέλος του 17ου αιώνα οι περισσότεροι κάτοικοι εγκατέλειψαν το νησί, λόγω των συχνών επιδρομών των πειρατών, ενώ κάποιοι μετακινήθηκαν νοτιότερα, δημιουργώντας το χωριό Λιμενάρια.

Στις αρχές του 19ου αιώνα, το νησί κατοικήθηκε πάλι από μικρό πληθυσμό ατόμων. Το 1835 συστάθηκε για πρώτη φορά με Βασιλικό Διάταγμα, ο Δήμος του Αγκιστρίου που είχε έδρα τον οικισμό Μεγαλοχώρι και ανήκε στο νομό Αττικής και Βοιωτίας. Κατά την απογραφή που έγινε τότε αναφέρθηκαν 248 κάτοικοι, οι οποίοι διπλασιάστηκαν μέσα σε λίγα χρόνια.

Το 1912 καταργήθηκε ως Δήμος και αναγνωρίστηκε ως Κοινότητα που διατηρήθηκε μέχρι την 31 Δεκεμβρίου 2010.

Την 1η Ιανουαρίου του 2011, σύμφωνα με το πρόγραμμα Καλλικράτης και το ΦΕΚ 87Α – 07/06/2010, επανασυστάθηκε ως Δήμος Αγκιστρίου που διοικητικά ανήκει στην περιφερειακή ενότητα Πειραιώς & Νήσων, της περιφέρειας Αττικής, ενώ εκκλησιαστικά εντάσσεται στην Ιερά Μητρόπολη Ύδρας, Σπετσών, Αιγίνης, Ερμιονίδος και Τροιζηνίας.

Ο νέος Δήμος Αγκιστρίου περιλαμβάνει τους οικισμούς Μεγαλοχώρι (πρωτεύουσα του νησιού), Σκάλα, Μετόχι, Λιμενάρια, καθώς και τις κοντινές του νησίδες και βραχονησίδες Μετώπη, Δορούσα, Κύρα, Σπαλαθρονήσι, Απόνησος.

Ταυτόχρονα το 2011 αναγνωρίζεται ως “πράσινο νησί” από τη Νομαρχία Πειραιά και το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.

Ο πληθυσμός του Αγκιστρίου γνώρισε αύξηση την περίοδο 1879 – 1907, αλλά μέχρι το 1940 ο πληθυσμός του νησιού διατηρήθηκε λιγοστός. Μετά το 1940 ο πληθυσμός άρχισε πάλι να αυξάνεται και σταθεροποιήθηκε γύρω στο 1991. Σήμερα, ο πληθυσμός του νησιού είναι περίπου 1.107 κάτοικοι (απογραφή του 2021) και τους καλοκαιρινούς μήνες πλησιάζει στους 5.000 κατοίκους.

Μέχρι το 1960 η συγκοινωνία γινόταν με καϊκια που ερχόντουσαν από την Αίγινα. Το 1960 το νησί συνδέθηκε απ’ ευθείας με τον Πειραιά και το 1973 ηλεκτροδοτήθηκε.

Την 1η Σεπτεμβρίου 2006 έγιναν τα εγκαίνια του νέου λιμανιού στο Μεγαλοχώρι, ενώ τον Αύγουστο του 2019 έγιναν τα εγκαίνια του νέου λιμανιού στη Σκάλα, που συνέβαλαν στη γενικότερη τουριστική αναβάθμιση του νησιού.

Τα ιπτάμενα δελφίνια της ακτοπλοϊκής σύνδεσης με Πειραιά σήμερα προσεγγίζουν το νέο λιμάνι στο Μεγαλοχώρι, ενώ τα ferry boat στο νέο λιμάνι της Σκάλας.