Samsøs historie strækker sig over mere end 10.000 år, fra de tidligste spor af mennesker i jægerstenalderen til øens rolle som moderne energiø i nutiden. De ældste fund stammer fra maglemosekulturen (ca. 9000–6400 f.Kr.), hvor jæger-samlere udnyttede øens rige kyster og skove. I bondestenalderen blev Samsø præget af monumentale stendysser og gravhøje, og øens landskab rummer stadig markante fortidsminder fra både stenalder og bronzealder.
I vikingetiden fik Samsø en central betydning i rigets magtspil. Kanhavekanalen, anlagt i 726, muliggjorde hurtig flådeflytning mellem øst- og vestkysten og understreger øens strategiske placering i Kattegat. Øen nævnes også i norrøn litteratur som et sted for heltesagn og kampe.
I middelalderen var Samsø tæt knyttet til kongemagten og blev forsynet med borge og voldsteder som Brattingsborg, Bisgård voldsted og Vesborg, der fungerede som forsvarsanlæg og symboler på kronens tilstedeværelse. Øen blev desuden flere gange pantsat til stormænd og udenlandske magter, men bevarede sin status som et vigtigt magtcentrum i de indre danske farvande.
Fra 1800-tallet udviklede Samsø sig gradvist fra et landbrugssamfund til en ø med stigende fokus på handel, turisme og moderne energiløsninger. I dag er Samsø internationalt kendt som energiø, idet hele øens elforbrug siden 2007 har været dækket af vedvarende energi.
Stenalderen
De tidligste spor af menneskelig aktivitet på Samsø stammer fra Maglemosekulturen (ca. 9.000–6.400 f.Kr.). Øen blev først sammenhængende land efter ca. 7.000 f.Kr., hvilket skabte adgang til jagt, fiskeri og skaldyrssamling i kyst- og fjordområder som Stavns Fjord. Her er registreret mere end 40 bopladser fra Ertebøllekulturen (ca. 5.400–3.950 f.Kr.), blandt andet ved Alstrup og en stor køkkenmødding ved Hjortholm.Oldtiden i Samsø Kommune. trap.lex.dk. Hentet 15/8-2025
I yngre stenalder (ca. 3.950–1.700 f.Kr.) blev Samsø præget af omfattende bebyggelser knyttet til tragtbægerkulturen.
thumb|Nils Halses Høj der er en langdysse fra bondestenalderen.
I bondestenalderen (ca. 3950–1700 f.Kr.) blev Samsøs landskab prydet af markante gravmonumenter fra tragtbægerkulturen, som vidner om samfundets struktur og begravelsesritualer. Dette tæller bl.a. Nils Halses Høj ved Sælvig — en langdysse fra tidlig bondestenalder (omkring 3500 f.Kr.)— hvor store sten omgiver en overliggersten, og hvor den døde typisk blev lagt i kisten med objekter til efterlivet.På sporet af Samsøs gravhøje. visitsamsoe.dk. Hentet 15/8-2025Nils Halses Høj. fortidsmindeguide.dk. Hentet 15/8-2025 Derudover findes blandt andre: Dobbeltjættestuen Rævebakke Dobbeltjættestuen Pillemark Knøsen Stenstuen
Ved Tønnesminde nær Brundby er der gjort fund, der vidner om aktivitet allerede i denne periode, og arkæologiske undersøgelser har påvist kontinuerlig beboelse fra bondestenalderen og frem. Mange af disse anlæg er bevaret, bl.a. på initiativ af godsejer H.W. August Kruse, der i sin tid boede på Brattingsborg og var blandt de første til at sikre øens oldtidsspor.
Der findes over 125 gravhøje på Samsø, primært på sydøen, og omkring 25 stendysser eller jættestuer. Mange er fra bondestenalderen, men en del af dem stammer fra bronzealderen.. En stor del af disse findes i området omkring Brattingsborg Gods, hvor gravhøjene ofte består af en rektangulær stenkant med en flad overliggersten. Der findes også et område i Rævebakkerne mellem Sælvig og Toftebjerg, der rummer flere gravhøje.
Bronzealderen Under bronzealderen var øen, ligesom i resten af landet, et landbrugssamfund, men jagt, fiskeri og indsamling indgik i deres næringsgrundlag. En boplads ved Kolby viser fund af dyreknogler at 90% stammer fra husdyr såsom kvæg, svin, får, geder, heste og hunde. Der er også fund af muslingeskaller og tusindevis fiskeknogler, heriblandt fra torsk, som lever på dybt vand.
Der findes adskillige gravhøje fra bronzealderen spredt ud over øen. Ved Brundby Mark er der blevet fundet en bronzedolkt fra Peschiera del Garda i det nordlige Italien, der er dateret til ca. 1300-ca. 1200 f. Kr. i én af gravhøjene, dette vidner om at befolkningen har handlet med udlandt.
Bebyggelsen ved Tønnesminde fortsatte, hvor fund af bopladsspor viser, at stedet var en del af øens bosættelsesmønster.
thumb|Ilse Made kilde.
Et særligt bronzealderfund er Ilse Made kilde ved Vesterløkken. Kilden springer fra en udhulet egetræstamme, der ved dendrokronologiske analyser er dateret til omkring 940 f.Kr., altså yngre bronzealder. Konstruktionen tolkes som et kultsted, hvor vandets tilstedeværelse havde rituel betydning i datidens religiøse praksis. Kilden optræder også i en række sagn.Ilse Made Kilde. samsoemuseum.dk. Hentet 15/8-2025Ilse Made Kilde. visitsamsoe.dk. Hentet 15/8-2025Ilsemade Helligkilde. fortidsmindeguide.dk. Hentet 15/8-2025Ilse Made Kilde. Historisk Atlas. Hente 15/8-2025
Jernalderen
Fra jernalderen (ca. 500 f.Kr.–800 e.Kr.) er der ved Tønnesminde fundet spor af både huse og håndværksaktivitet. Flere grubehuse og et treskibet langhus er blevet udgravet og dokumenterer fast beboelse. Fund af keramik, husdyrknogler og ildsteder peger på et varieret lokalt livsgrundlag. Andre steder på Samsø er der påvist brandgrave, affaldsgruber og et muligt havneanlæg i Stavns Fjord fra ca. 370 e.Kr. Fundene tyder også på, at Stavns Fjord.
Vikingetiden thumb|Kanhavekanalen ses i dag som en fordybning i landskabet og er det mest markante fysiske vidnedsbyrd om vikingetiden på Samsø.
I vikingetiden (ca. 800–1050 e.Kr.) indtog Samsø en særlig rolle som strategisk knudepunkt i Kattegat. Arkæologiske fund viser, at øen havde tætte forbindelser til tidens handels- og magtnetværk.
Et centralt anlæg i vikingetidens landskab på Samsø er Kanhavekanalen, som skærer øen tværs over det smalleste sted og forbandt Stavns Fjord mod øst med Mårup Vig mod vest. Kanalen er ca. 500 m lang, omkring 11–14 m bred og har en dybde på ca. 1,25 m. Den blev opført i år 726 e.Kr., hvilket er dokumenteret ved dendrokronologisk datering af bolværkets træplanker.Kanhavekanalen. trap.lex.dk. Hentet 15/8-2025The Kanhave Canal, Samsø. vikingeskibsmuseet.dk (eng.). Hentet 15/8-2025 Kanhavekanalen blev anlagt for at skabe en strategisk militær smutvej for ledingsflåden, idet man undgik at sejle omkring øen og kunne spare meget tid — samtidig sikrede anlægget kontrol med sejladsen gennem de indre danske farvande. Stavns Fjord fungerede desuden som et godt samlingshavn for flådestyrker,Samsø i centrum. visitdenmark.dk. Hentet 15/8-2025 mens kanalen muliggjorde hurtig ind- og udsejling.Kanhavekanalen. historiskatlas.dk. Hentet 15/8-2025Kanhave Kanalen. visitsamsø. Hentet 15/8-2025 Arkæologiske undersøgelser har vist, at kanalen var beklædt med solide plankeværker for at forhindre nedskridning..Kanhavekanalen – VisitDenmark. visitdenmark.dk. Hentet 15/8-2025 Kanalen er sammen med trelleborgene et af de største fysiske vidnesbyrd der er bevaret fra vikingtiden i Danmark.Kanhavekanalen. Vikingeskibsmuseet. Hentet 15/8-2025
Samtidig fungerede Stavns Fjord som en naturlig havn og samlingsplads for større skibe, hvilket understøtter tolkningen af Samsø som base for vikingetidens flådeoperationer. Udgravninger ved Tønnesminde har afdækket spor efter bebyggelse, bl.a. grubehuse, et treskibet langhus og værkstedsaktiviteter som tekstilproduktion og smedning. Fund af glasperler, smykker og et netanker peger på blandede funktioner med både håndværk, fiskeri og handel.
Gravfund fra vikingetiden på Samsø er relativt sjældne, og der er kun foretaget enkelte arkæologiske udgravninger af sådanne. I 1930 blev der nord for Ballen udgravet en grav, og i 1941 undersøgte Nationalmuseet et gravfelt sydøst for Besser, hvor seks grave kom for dagen. Én af dem var en jordfæstegrav, mens de øvrige var brandgrave i trækister af mandslængde. Endnu et fund blev gjort ved Ballen i 2014, hvor to jordfæstegrave blev afdækket. Blandt de mest markante er en rig kvindegrav ved Besser, hvor der blev fundet to skålspænder og et trefliget spænde – karakteristiske genstande fra vikingetiden, som vidner om høj social status og kontakter til det øvrige Skandinavien.
Øen nævnes i flere norrøne sagaer nedskrevet i 1100-1300-tallet som mødested for ting og forhandlinger. I Hervarar saga ok Heiðreks fortælles det, at Angantyr, én af de frygtede bersærker-brødre, døde på Samsø i en duel mod den svenske helt Hjálmarr. De kæmpede på den lokale kyst kaldet Munarvágr, og Angantýr blev begravet her sammen med det forbandede sværd Tyrfing. Det er fra denne saga, at motifet med den formørkede arv og den uro, der omgiver gravhøje på Samsø, stammer. Sagaen fortæller endvidere, at Angantýrs datter Hervor senere tager sværdet fra sin fars gravhøj — et individ i strid med normerne, men symbolsk stærkt. Dette stedsnavn Munarvágr — “bugt af længsel” — viser, at Samsø var kendt som et sted med særlig betydning i heltedigtningen, hvor land møder saga. To forskellige gravhøje på øen bærer Angantyrs navn; én ved Rævebakkerne midt på øen, og én i Brattingsborg Skov længst mod syd.Angantyrs Høi Fredningsnr 301740. Kulturstyrelsen. Hentet 15/8-2025Angantyrs Høj Fredningsnr 106284. Kulturstyrelsen. Hentet 15/8-2025
Middelalderen
I middelalderen blev Samsø en vigtig brik i det danske riges magt- og forsvarssystem. I Kong Valdemars Jordebog fra 1231 er hele øen krongods.Middelalderen i Samsø Kommune. trap.lex.dk. Hentet 15/8-2025 Øen var rigt udstyret med borge og voldsteder, som afspejler dens strategiske placering i Kattegat.
Et centralt magtpunkt var også Brattingsborg, som fra 1100-tallet til Stig Andersen Hvide indtog og ødelagde den i 1289.Vivian Etting, Nils Engberg, Jørgen Frandsen, Lis Nymark og Hans Skov (2010) "Vesborg – kongeborgen med den korte historie". Nationalmuseets Arbejdsmark. Hentet 3/11-2021 Fra 1216 kendes Søllemarksgaard på sydøen, som på dette tidspunkt var ejet af Kronen, og som senere er blevet til Brattingborg Gods, navngivet efter den gamle Brattingsborg.Historie. Brattingsborg. Hentet 15/8-2025Brattingsborg. danskeherregaarde.dk. Hentet 15/8-2025 På det nuværende gods' jorde findes voldstedet Blafferholm der også blev anlagt i middelalderen.Blafferholm. Nationalmuseet. Hentet 3/11-2021 I slutningen af 1200-tallet blev der også påbegyndt en fæstning ved Hjortholm, som dog aldrig blev færdiggjort.Middelalderen på Samsø. VIsitSamsø. Hentet 4/11-2021Hjortholm. Nationalmuseet. Hentet 4/11-2021 Bisgård voldsted blev anlagt i slutningen af 1200-tallet eller begyndelsen af 1300-tallet.Kongeborg er dukket op på Samsø, Berlingske Tidende 8. juli 2010
I Valdemarstiden (1157-1241) havde Samsø en central placering i riget, og kongerne opholdt sig ofte på øen, hvor de både anvendte dens borge og jagtmuligheder. Efter denne periode mistede Samsø gradvist sin politiske og strategiske betydning og blev i stedet en brik i kongernes alliancepolitik. Øen blev flere gange pantsat eller forlenet, bl.a. til biskoppen i Aarhus i slutningen af 1300-tallet.
I 1977 fandt man resterne af et skibsvrag der dendrokronologisk er dateret til 1217 ved Kyholm, og det har fået navnet Kyholmvraget. Skibet stammer sandsynligvis ikke fra Danmark.Kyholmvraget. trap.lex.dk. Hentet 15/8-2025
thumb|Resterne af murværk fra Vesborg som Valdemar Atterdag anlagde i 1360'erne.
I slutningen af 1360'erne anlagde Valdemar Atterdag Vesborg på den sydlige del af øen, fordi kongen manglede en stærk fæstning på Samsø efter Brattingsborg var blevet ødelagt. Det er den største af de fem middelalderborge på øen, og borgbanken er blandt de største i Danmark.Middelalderborgene på Samsø. Nationalmuseet. Hentet 3/11-2021Vesborg. Historisk Atlas. Hentet 3/11-2021
Administrativt var Samsø i middelalderen organiseret i to herreder; Nørre Herred og Sønder Herred. Øen blev en del af Kalundborg Len i 1420, hvilket tyder på dalende politiske og strategiske betydning af øen. Kirker som Tranebjerg Kirke, Onsbjerg Kirke og Kolby Kirke blev opført i middelalderen. Ilse Made kilde fungerede i middelalderen som helligkilde.