Les îles ont été vues pour la première fois en 1506 par l'explorateur portugais Tristan da Cunha (en portugais : Tristão da Cunha), mais il n'est pas allé à terre à cause de la mer agitée. Il a donné son nom à la principale île du groupe (en portugais : Ilha de Tristão da Cunha), mais elle a rapidement été changée en Tristan da Cunha.
En 1643, l'équipage du navire néerlandais Heemstede a effectué le premier débarquement enregistré. En 1656, Jan van Riebeeck, le gouverneur du Cap, envoya un navire dans l'archipel pour voir s'il était possible d'établir une station militaire, mais le projet fut abandonné.
Tristan da Cunha a également découvert en 1506 l'Île Inaccessible, dont le nom actuel a été donné par le capitaine français d'Escheverry (ou d'Etchevery). La même année, le Portugais Gonçalo Alvarez découvrit l'île de Gough et lui donna son nom. Elle a été redécouverte par le capitaine britannique Charles Gough qui a également donné son nom à l'île.
L'île Nightingale a été découverte par des marins néerlandais en 1656 et a été baptisée Gebroocken Eiland. Le capitaine britannique Gamaliel Nightingale, qui a visité le groupe en 1760, a donné son nom à l'île.
La première étude de l'archipel a été réalisée par la frégate française L'Heure du Berger en 1767. Les résultats de l'étude ont été publiés par A. Dalrymple en 1781.
Le premier colon permanent fut Jonathan Lambert, de Salem, Massachusetts, États-Unis, qui vint dans les îles en décembre 1810. Il a déclaré que les îles lui appartenaient et les a nommées "îles du rafraîchissement". Le règne de Lambert fut de courte durée, puisqu'il mourut en 1812.
En 1816, le Royaume-Uni a officiellement annexé les îles, les dirigeant depuis la colonie du Cap en Afrique du Sud. Cette mesure visait à empêcher les Français d'utiliser les îles comme base pour une opération de sauvetage visant à libérer Napoléon Bonaparte de sa prison de Sainte-Hélène. L'occupation a également empêché les États-Unis d'utiliser Tristan da Cunha comme base, comme ils l'avaient fait pendant la guerre de 1812.
En 1867, le Prince Alfred, Duc d'Edimbourg et deuxième fils de la Reine Victoria, a visité les îles. Le principal établissement, Edimbourg des sept mers, a été nommé en l'honneur de sa visite. Le plus jeune frère de Lewis Carroll, le révérend Edwin H. Dodgson, a servi comme missionnaire anglican et enseignant à Tristan da Cunha dans les années 1880.
Le 12 janvier 1938, l'archipel de Tristan da Cunha est devenu une dépendance de Sainte-Hélène. En 1981, le gouvernement britannique a changé le statut de Sainte-Hélène et des autres colonies de la Couronne en "territoires britanniques dépendants".
L'éruption du Queen Mary's Peak en 1961 a forcé l'évacuation de toute la population vers l'Angleterre via le Cap. L'année suivante, une expédition de la Royal Society s'est rendue dans les îles pour évaluer les dégâts, et a rapporté que la colonie d'Édimbourg des sept mers n'avait été que marginalement touchée. La plupart des familles sont revenues en 1963.
En 2009, Sainte-Hélène et ses deux territoires ont reçu un statut égal en vertu d'une nouvelle constitution, et le territoire britannique d'outre-mer a été rebaptisé Sainte-Hélène, Ascension et Tristan da Cunha.