Η Νάξος κατοικήθηκε από την 4η χιλιετία π.Χ. μέχρι σήμερα αδιάκοπα. Πρώτοι κάτοικοι της Νάξου θεωρούνται οι Θράκες.
Το νησί κατοίκησε πρώτος ο γιός του Βορέα Βούτης, που θέλοντας να βρει γυναίκες για τους συντρόφους του έφτασε στη Θεσσαλία, όπου κυνήγησε τις Βάκχες κι ανάμεσα σ’ άλλες έκλεψε την Κορωνίδα και την Ιφιμέδεια και τις έφερε στη Νάξο.
Σύμφωνα με την παράδοση διακόσια χρόνια κυριάρχησαν οι Θράκες στο νησί. Τους διαδέχθηκαν οι Κάρες.
Ήρθαν από τη Μ. Ασία έχοντας επικεφαλής τον Νάξο, που επέβαλε το όνομά του στο νησί.
Στα γλωσσικά ιδιώματα του νησιού, επιβιώνουν και χρησιμοποιούνται στοιχεία από την εποχή του Ομήρου.
Η αρχαιότερη, μέχρι στιγμής, μαρτυρία στο νησί, αλλά και μία από τις αρχαιότερες στον ελλαδικό χώρο εντοπίζεται στη Στελίδα, όπου υπάρχουν εργαστήρια κατεργασίας πυριτόλιθου της Μέσης και Ανώτερης Παλαιολιθικής περιόδου (περ. 80.000 έως 10.000 π.Χ.).
Αρχαιολογικά ευρήματα μαρτυρούν για μια ανεπτυγμένη κοινωνία τα τέλη του νεολιθικού πολιτισμού, όμως η πρώτη μεγάλη εποχή της Νάξου είναι η Κυκλαδική, την 3η χιλιετία π.Χ.
Η Νάξος παρουσιάζει ένα πυκνότατο πληθυσμό που είναι απλωμένος σε μικρές εγκαταστάσεις περισσότερο προς την ανατολική πλευρά του νησιού, όπου ένα πυκνό πλέγμα μικρών νησίδων προσφέρει εύκολη βάση επεκτάσεως.
Στην τοποθεσία όπου είναι και σήμερα η πόλη της Νάξου, στη Γρόττα, αποκαλύφθηκε μεγαλύτερος και πολύ πιο ανεπτυγμένος οικισμός με τετράγωνα επιμελώς χτισμένα σπίτια και πλούσια κεραμική. Εκτεταμένα σ’ όλο το νησί είναι και τα νεκροταφεία της εποχής.
Αριστουργήματα της τέχνης και της τεχνικής από το δεύτερο μέρος της 3ης χιλιετίας βρέθηκαν σ’ όλους σχεδόν τους τάφους.
Ολόκληρη την 3η χιλιετία π.Χ. η Νάξος αναδεικνύεται σ’ ένα από τα μεγαλύτερα κέντρα του Πρωτοκυκλαδικού πολιτισμού.
Γύρω στον 7ο αιώνα π.Χ. στη Νάξο είχε σχηματισθεί μια ολιγαρχική κοινωνία με πολλούς πλούσιους και ισχυρούς ευγενείς, τους «παχείς», που ζει στην πόλη, που βρισκόταν πάνω στο λόφο του σημερινού Κάστρου της Χώρας, ή στις διάφορες κώμες του νησιού.
Ο λαός ασχολείται κυρίως με τη γεωργία, την κτηνοτροφία αλλά και την αλιεία, το εμπόριο και τις τέχνες.
Η Νάξος αποικίζει την Αρκεσίνη και ίσως την Αιγιάλη στην Αμοργό και συνάπτει στενές σχέσεις με τη Θήρα.
Το 734 π.Χ. βοηθά με το στόλο της τη φιλική της Χαλκίδα για αποστολή αποίκων στη Δύση και σ’ αντάλ- λαγμα δίνει τ’όνομά της σε μια από τις νέες αποικίες (Νάξος Σικελίας).
Τα αρχαιολογικά ευρήματα από την εποχή αυτή χαρακτηρίζονται για την υψηλή τους αισθητική. Τα υπερφυσικού μεγέθους αγάλματα, οι Κούροι, κείτονται μισοτελειωμένοι στους χώρους των αρχαίων λατομείων, στις Μέλανες και στον Απόλλωνα.
Τεχνικοί λόγοι ή συνθήκες ζωής, όπως ο θάνατος του πελάτη, η πολιτικά γεγονότα, στάθηκαν οι αιτίες για την εγκατάλειψη τους.
Από την άλλη, η Άρτεμις του Εθνικού Μουσείου, ανάθημα στη Δήλο της Νικάνδρης (650 π.Χ.), από μια πλούσια οικογένεια της Νάξου, είναι πασίγνωστη.
Η Σφίγγα των Δελφών, οι περίφημοι Λέοντες της Δήλου, ο Οίκος των Ναξίων στη Δήλο και γενικά πολλά αφιερώματα των Ναξί ων στη Δήλο και σ’ άλλα φημισμένα ιερά, μαρτυρούν την ανάπτυξη, τον πλούτο και την ισχύ της Νάξου.
Η μεγάλη πλαστική που στους αρχαϊκούς χρόνους γεννιέται στην Ελλάδα, εμφανίζει στη Νάξο, για πρώτη φορά, όλα τα στοιχεία του μνημειώδους. Αυτό το γεγονός, σε συνδυασμό με την ανάπτυξη της πλαστικής (ειδώλια) κατά την 3η χιλιετία π.Χ. οδήγησε στην άποψη πως στη Νάξο “γεννήθηκε” η πλαστική.
Η αφθονία του μαρμάρου στο νησί συνετέλεσε αναμφίβολα σ’ αυτή την ανάπτυξη. Το σμυρίγλι, αποκλειστικά ναξιακό προϊόν, χρησιμοποιείται για την τελική λείανση των έργων.
Οι Νάξιοι τεχνίτες είναι περιζήτητοι και φαίνονται τόσο πλούσιοι, ώστε να χαρίζουν οι ίδιοι στους θεούς μεγάλα και ασφαλώς πολυδάπανα έργα τους. Καθοριστική υπήρξε επίσης η συμβολή της Νάξου στη δημιουργία της μνημειώδους μορφής της ελληνικής αρχιτεκτονικής και ιδιαίτερα της μαρμάρινης ιωνικής.
Στο ιερό των Υρίων μπορούμε να παρακολουθήσουμε βήμα προς βήμα, στον ίδιο χώρο, το ένα στρώμα μετά το άλλο, την πορεία από το μονόχωρο ναό (800 π.Χ. περίπου) από ξύλο και πλίνθους, μέχρι τον εκατόμπεδο αρχαϊκό ναό, ιωνικού ρυθμού, που διαθέτει άδυτο (χώρο για μυστηριακή λατρεία), μαρμάρινη πρόσταση (κιονοστοιχία που μνημειοποιεί την είσοδο), μαρμάρινο βωμό και μαρμάρινες κιονοστοιχίες εσωτερικά.
Στο Γύρουλα στο Σαγκρί, ο ολομάρμαρος ναός του Απόλλωνα και της Δήμητρας είναι αρχαϊκός ναός του τύπου του Τελεστηρίου, δηλαδή αφιερωμένος σε μυστηριακές τελετές.
Αποτελεί το μοναδικό, καλά σωζόμενο παράδειγμα ενός Τελεστηρίου. Ανήκει στην εποχή του Λύγδαμι (530 π.Χ. περίπου) τυράννου της Νάξου, όπως και ο μεγάλος ναός του Απόλλωνα, στο νησάκι των Παλατιών, στο λιμάνι της Χώρας.
Η Κλασσική Εποχή για τη Νάξο, όπως και για την υπόλοιπη Ελλάδα, σημαδεύτηκε από σημαντικά επιτεύγματα πολιτισμού, αλλά και από πολυετείς συγκρούσεις.
Το 490 π.Χ. οι Νάξιοι αντιμετώπισαν την επίθεση των Περσών με παθητικό τρόπο. Οι περισσότεροι έφυγαν στα βουνά κι όσοι έμειναν στην πόλη αιχμαλωτίστηκαν, έγιναν δούλοι, η πόλη καταστράφηκε, τα ιερά κάηκαν.
Στη ναυμαχία της Σαλαμίνας όμως οι Νάξιοι αποστατούν από τους Πέρσες και πολεμούν στο πλευρό των Αθηναίων. Μέσα στον 4ο αι. π.Χ. Αθηναίοι και Σπαρτιάτες συγκρούονται για τη Νάξο.
Μετέχοντας στο «κοινό των νησιών» περνάει από την επιρροή των Πτολεμαίων της Αιγύπτου στη Μακεδονική και μετά στη Ροδιακή επιρροή.
Μετά το 41 π.Χ. η Νάξος υπάγεται στην Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία, στη ρωμαϊκή επαρχία των νησιών με έδρα τη Ρόδο.
Συχνά οι Ρωμαίοι τη χρησιμοποίησαν ως τόπο εξορίας. Εκκλησιαστικά, υπαγόταν στην εκκλησία της Ρόδου κατά τους πρώτους χριστιανικούς χρόνους.