Les îles Oki sont habitées depuis le Paléolithique japonais, et de nombreux artefacts des périodes Jōmon, Yayoi et Kofun ont été trouvés par les archéologues.
Nishinoshima a été utilisé comme lieu d’exil à partir de la période de Nara, mais est bien connu comme un lieu d’exil pour l’empereur Godaigo et un lieu d’exil possible pour l’ex-empereur Go-Toba (une distinction qu’il partage avec Nakanoshima voisin.) L’île est devenue une partie des possessions sous le contrôle du domaine de Matsue sous le shogunat Tokugawa à l’époque d’Edo.
Après la restauration de Meiji, les îles Oki sont devenues une partie de la préfecture de Tottori en 1871, mais ont été transférées à la préfecture de Shimane en 1881.
L’île a été divisée entre le village d’Urago à l’ouest et le village de Kuroki à l’est en 1904. Les deux municipalités ont été divisées par un canal en 1915, qui a coupé l’île en deux parties. Urago est devenue une ville en novembre 1946 et a fusionné avec Kuroki en 1957 pour former la ville de Nishinoshima. Les deux parties de l’île ont été réunies par un pont en 2005.