L'explorateur galicien João da Nova, travaillant pour le Portugal, a vu l'île de l'Ascension dans l'Atlantique Sud en 1501, alors qu'il se rendait en Inde ; il l'a nommée ilha da Conceição (île de la Conception). En 1503, lorsque le navigateur portugais Afonso de Albuquerque a vu l'île le jour de l'Ascension, dans le calendrier de l'église, il l'a nommée d'après le jour de la fête.
La colonisation organisée de l'île de l'Ascension a commencé en 1815, lorsque les Britanniques ont envoyé des soldats sur l'île par mesure de précaution après avoir emprisonné Napoléon Ier à Sainte-Hélène au sud-est.
En 1836, Charles Darwin a visité les îles de Sainte-Hélène et de l'Ascension lors de son voyage dans le Beagle. Il décrit l'Ascension comme une île aride et sans arbres, où rien ne pousse près de la côte. Une végétation clairsemée à l'intérieur des terres faisait vivre "environ six cents moutons, de nombreuses chèvres, quelques vaches et chevaux", et un grand nombre de pintades importées des îles du Cap-Vert, ainsi que des rats, des souris et des crabes terrestres.
En 1843, le botaniste et explorateur Joseph Hooker a visité l'île. Quatre ans plus tard, Hooker a conseillé à la Royal Navy de développer, avec l'aide de Kew Gardens, un plan à long terme de transport d'arbres vers l'Ascension. Ainsi, à partir de 1850 et d'année en année, les navires sont venus chacun avec des plantes différentes provenant des jardins botaniques d'Argentine, d'Europe et d'Afrique du Sud. À la fin des années 1870, les pins, les eucalyptus, les bambous et les bananiers de Norfolk poussaient au point le plus élevé de l'île, la Green Mountain, créant une forêt tropicale couverte de nuages.
En 1899, l'Eastern Telegraph Company (qui fait maintenant partie de Vodafone) a installé le premier câble sous-marin de l'île, reliant le Royaume-Uni à ses colonies d'Afrique du Sud. En 1922, l'île de l'Ascension est devenue une dépendance de Sainte-Hélène. L'île a été gérée par le chef de la Eastern Telegraph Company sur l'île jusqu'en 1964, lorsque le gouvernement britannique a nommé un administrateur pour représenter le gouverneur de Sainte-Hélène à l'Ascension.
En 1981, le gouvernement britannique a modifié le statut de Sainte-Hélène et des autres colonies de la Couronne pour en faire des "territoires dépendants britanniques".
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.