Η παράδοση θέλει τους Πελασγούς να είναι οι πρώτοι κάτοικοι της Ίμβρου και να λατρεύουν τον Ήφαιστο. Είναι ενδεικτικό μάλιστα πως στα αρχαία νομίσματα του νησιού παριστάνεται ο θεός σε φαλλική μορφή. 
Κατά τους Κλασικούς Χρόνους τόσο η Ίμβρος όσο και η Λήμνος ήταν αποικίες των Αθηναίων και οι κάτοικοι έφεραν τον τίτλο του Αθηναίου πολίτη. Το νησί ανήκε στην Αθήνα μετά την κατάκτησή του από τον Μιλτιάδη, ενώ κατά τη διάρκεια του Πελοποννησιακού Πολέμου προσέφερε σημαντική βοήθεια υπέρ της.
Κατά τον Μεσαίωνα, η Ίμβρος ανήκε στους Γενοβέζους, ενώ μετά την Άλωση της Κωνσταντινούπολης παρέμεινε για ένα διάστημα στις κτήσεις τους και στη συνέχεια πέρασε στα χέρια των Οθωμανών. Κατά διαστήματα κυβερνήθηκε και από τους Βενετούς. 
Μέχρι τον Α’ Παγκόσμιο Πόλεμο, ο πληθυσμός του νησιού ήταν αμιγώς ελληνικός, ενώ παρέμενε σε οθωμανικά χέρια εξαιτίας της σπουδαίας στρατηγικής της θέσης. Παρότι η Συνθήκη της Λωζάνης έδωσε την Ίμβρο και την Τένεδο στην Τουρκία, εξαίρεσε τους πληθυσμούς των δύο νησιών, κάτι όμως που δεν έγινε τελικά σεβαστό. Η Τουρκία ανακάλεσε όλα τα δικαιώματα των μειονοτήτων και απαγόρευσε το δικαίωμα να διδάσκεται η ελληνική γλώσσα.
Σήμερα στο νησί δεν κατοικούν παρά λιγοστοί Έλληνες, ενώ τα ελληνικά χωριά έχουν χαρακτηριστεί διατηρητέα, έστω και με ένα δύσκολο ιδιοκτησιακό καθεστώς.