Si stima che l'origine delle isole risalga a 30 milioni di anni fa, relativamente poco rispetto agli standard geologici. La loro esistenza nei tempi antichi era conosciuta, o almeno postulata, e Platone nei suoi dialoghi Timaeus e Critias parla di Atlantide, un continente affondato negli abissi dell'oceano su un grande cataclisma che ha lasciato fuori dalla superficie marina solo le cime delle montagne più alte. Non si sa se quella di Platone fosse solo un'allegoria, ma alle isole si attribuì una reputazione quasi mitica, che si tramandò da uno scrittore classico all'altro, allo stesso modo del Giardino dell'Eden. Questo si addice anche al soprannome odierno delle isole, ovvero Isole Fortunate. Nonostante tutta la produzione letteraria, non ci sono testimonianze che i fenici o i greci siano mai approdati alle Canarie.

Le datazioni al carbonio fanno risalire i primi insediamenti al 200 a.C. circa, anche se è possibile che vi fossero degli insediamenti antecedenti. Nel passato si pensava che il Cro-Magnon, il predecessore neolitico dell'Homo Sapiens, fosse originario delle Canarie, ma oggi questa ipotesi non è più ritenuta valida. Oltre ai teschi appartenenti agli abitanti originari che sono stati ritrovati, le descrizioni che i conquistatori del XV secolo fecero dei nativi forniscono un indizio sui popoli che abitavano le isole: principalmente a Tenerife, essi trovarono persone alte e di corporatura robusta, con occhi blu e lunghi capelli chiari. Questo popolo era conosciuto col nome guanche, composto da guan, 'uomo', e che (o achinch), che significa 'montagna bianca', in riferimento alla cima del vulcano Teide imbiancata dalla neve. Sono state suggerite diverse ipotesi sulle origini dei guanche, che potrebbero risalire a migrazioni di celti da Spagna e Portogallo continentali o agli invasori norvegesi (cosa che spiegherebbe anche occhi blu e capelli biondi). Ma anche i berberi, provenienti dalla vicina Africa sahariana, abitarono quasi sicuramente alcune delle isole più orientali e i nomi delle località hanno una sorprendente somiglianza con le lingue tribali berbere. Occasionalmente capelli chiari e occhi blu compaiono anche tra i Berberi, quindi la questione sulle origini dei guanche rimane tuttora aperta.

Nel Medioevo, epoca in cui gli europei cominciarono a interessarsi alle isole, esse erano abitate da alcune tribù, spesso reciprocamente ostili, e la sola Tenerife era divisa in non meno di nove piccoli regni. I guanche vivevano di una limitata agricoltura, di pastorizia e di caccia e la maggior parte di essi viveva nelle caverne. Il primo resoconto vagamente veritiero dell'arrivo degli europei alle isole risale alla fine del XIII secolo o all'inizio del XIV, quando il capitano genovese Lanzarotto Malocello si imbatté nell'isola che avrebbe portato il suo nome: Lanzarote. Una moltitudine di sognatori alla ricerca del leggendario Río de Oro (Fiume d'Oro), che molti pensavano scorresse nell'Atlantico più o meno alla stessa latitudine delle Canarie, missionari votati al riscatto delle anime e schiavisti votati a riempire le loro stive, passarono o si stabilirono qui, ma ci volle una spedizione portoghese-italiana nel 1341 per collocare finalmente le Canarie sulle carte geografiche.

I primi europei che tentarono di conquistare le terre dei guanche, nel 1402, furono i normanni, provenienti dalla Francia, ma le campagne militari finirono nel 1495, quando un soldato di ventura galiziano riuscì a prendere il controllo delle isole. Fu un secolo di guerre e di massacri. I guanche vennero venduti in massa come schiavi e nel 1500 la loro lingua era completamente scomparsa e i sopravvissuti, che si erano uniti in matrimonio agli invasori, si erano convertiti al cattolicesimo e avevano preso dei nomi spagnoli.

Il controllo spagnolo delle isole non proseguì indisturbato. Nel 1569 e nel 1586 le truppe marocchine invasero Lanzarote, e in seguito, nel 1595, le navi da guerra di sir Francis Drake rimasero ormeggiate di fronte a Las Palmas a scopo intimidatorio. Nel 1599 una flotta olandese ridusse Las Palmas a un cumulo di macerie e nel 1657 gli inglesi sotto la guida dell'ammiraglio Robert Blake sconfissero gli spagnoli a Tenerife, con il risultato che la flotta degli spagnoli venne annientata e gli inglesi persero una nave.

La Spagna riuscì comunque a mantenere il controllo e le Canarie vennero dichiarate provincia spagnola nel 1821. Santa Cruz de Tenerife fu dichiarata capitale ufficiale, alimentando la discordia che già esisteva tra Tenerife e Gran Canaria. Gli abitanti di Gran Canaria chiesero che la provincia venisse divisa in due, cosa che avvenne per un breve e infelice periodo intorno al 1840. Sulle isole si susseguirono grandi cicli di diverse colture: canna da zucchero, vigneti, cocciniglia per la produzione di coloranti, oltre a banane e, in minor quantità, patate e pomodori. Il blocco navale britannico in Europa, durante la prima guerra mondiale, diede fine al commercio delle banane. Molti abitanti delle Canarie decisero di fuggire dalla povertà e di costruirsi una nuova vita emigrando in America Latina.

Nel marzo del 1936, la Repubblica di Spagna trasferì il generale Franco alle Canarie con il sospetto (ben fondato) che egli stesse premeditando un colpo di stato. Dopo aver occupato le isole nel mese di giugno, Franco scelse come base il Marocco per continuare la lotta, mentre i nazionalisti perseguitavano coloro che sulle isole lottavano a sostegno della Repubblica.

Nel secondo dopoguerra le Canarie soffrirono la stessa miseria della Spagna e ancora una volta migliaia di persone emigrarono, ma questa volta lo fecero da clandestini e si recarono principalmente in Venezuela. Negli anni '50 emigrarono 16.000 persone e un terzo di coloro che tentarono il viaggio perì a causa delle scialuppe che imbarcavano acqua. Negli anni '60, Franco decise di aprire il paese ai turisti assetati di sole e così ebbe inizio il più grande boom del paese, che trasformò in maniera miracolosa l'economia e parte delle isole.

Le Canarie diventarono una comunidad autónoma (regione autonoma) nel 1982 e la Coalición Canaria svolse un ruolo importante nella vittoria del partito di destra, Partido Popular, alle elezioni del 1996. Le Canarie appoggiarono il governo a condizione che esso curasse con particolare sollecitudine gli interessi delle isole, anteponendoli a quelli nazionali.

Negli ultimi anni il governo ha potenziato la diversificazione della propria struttura produttiva, sviluppando i settori delle telecomunicazioni, della biomedicina e telemedicina, delle energie rinnovabili, di farmacia e ottica, gioielleria e disegno di moda. In questo senso un ruolo importante viene svolto dall'Università di Las Palmas che è specializzata in ricerca e sviluppo nelle energie rinnovabili, nella depurazione e nella desalinizzazione dell'acqua.