Archipelag Galapagos został odkryty przypadkiem 10 marca 1535 r. przez biskupa Panamy Tomasa de Berlanga, który wybrał się w podróż statkiem do Peru by załatwić spór między Francisco Pizarro a jego podporucznikami, jaki rozgorzał po podboju Inków. Płynąc w niedalekiej odległości od brzegów był już bliski celu żeglugi, gdy nagle wiatr ucichł. Statek biskupa podryfował unoszony silnym prądem morskim na pełny Pacyfik. Zaczęło brakować wody pitnej a nie zanosiło się na deszcz, gdy oczom załogi wyłoniły się nad widnokręgiem z oceanu wysokie szczyty Galápagos.
Z tej niezwykłej podróży biskup napisał sprawozdanie do króla Karola V. Opisał w nim wielkie żółwie, legwany i ptaki. Zwrócił uwagę, że zwierzęta te nie czują lęku przed człowiekiem. Narzekał na brak wody, dzięki czemu większość wysp pozostała niezamieszkana do dzisiaj.
Galapagos ma źródło w hiszpańskim słowie określającym siodło lub żółwia o skorupie w kształcie siodła. Wyspy po raz pierwszy pojawiły się na mapie w 1570 roku, ale ich dokładną mapę sporządził dopiero Ambrose Cowley w 1684 roku. Następnie w XVI w. do Galapagos docierali Hiszpanie, a później wyspy stały się schronieniem i bazą wypadową dla piratów angielskich wyprawiających się na wracające z Nowego Świata statki hiszpańskie i portugalskie. W XVIII w. archipelag był kryjówką dla nielegalnych angielskich przemytników oraz łowców wielorybów i uszatek. Cennym źródłem pożywienia były zwłaszcza olbrzymie żółwie. Zwierzęta te były dla nich doskonałym zapasem świeżego mięsa, bowiem przez około rok mogą nie pić i nie jeść (odznaczają się bardzo wolnym metabolizmem). Marynarze zapełniali nimi ładownie i szacuje się, że w okresie 1500 - 1800 r. zabito ponad 100 tys. tych wielkich gadów. W latach następnych (do roku 1868) zabrano z wysp kolejnych 10 000 osobników.
Wyspy Galapagos zasłynęły dzięki Karolowi Darwinowi, który przybył na archipelag w 1835 roku na pokładzie HMS Beagle, pod dowództwem Roberta FitzRoy'a. Odkrycia, których Darwin dokonał na Galapagos i badania endemicznej, niezmienionej przez ewolucję fauny archipelagu przyczyniły się do sformułowania teorii ewolucji i wydania pracy o pochodzeniu gatunków i doborze naturalnym.
W roku 1832 Wyspy Żółwie zostały przyłączone do Ekwadoru i z tej okazji nadano im nazwę "Archipelago de Ecuador".
Podczas II Wojny Światowej ze względu na strategiczne położenie w pobliżu Kanału Panamskiego rząd Ekwadoru zezwolił USA założyć bazy morskie US Navy na wyspach Hood i Południowa Seymour. W latach 1946-1959 wyspy były siedzibą karnej kolonii.
Najnowsza historia Wysp Żółwich rozpoczęła się w 1959 roku, gdy powstał Park Narodowy Galapagos. W 1998 roku powstał z kolei Rezerwat Morski Galápagos chroniący wody okalające wyspy. Od 1978 roku wyspy znajdują się na liście światowego dziedzictwa UNESCO. Na Wyspie Santa Cruz znajduje się Centrum Badawcze im. Karola Darwina, zajmujące się między innymi rozmnażaniem wielkich żółwi.