Gorgona était connue dans l'Antiquité sous les noms de Urgo, Gorgo et Orgòn, bien que cette dérivation n'ait rien à voir avec les Gorgones de la mythologie grecque : il s'agit en fait d'un suffixe sarde d'origine préromaine. Nous savons également que les marins islamiques du XVIe siècle l'appelaient l'"île des châtaigniers" (Kestaneli Ada).
La première fréquentation de Gorgona remonte à l'âge néolithique, date des plus anciennes découvertes sur le côté sud de son territoire, et il semble probable de supposer son utilisation comme port d'escale même à l'époque étrusque, étant donné sa position stratégique sur les routes commerciales. La période romaine est attestée par la présence d'imposantes murailles incorporées dans des bâtiments modernes, mais davantage d'informations sont liées à la période de l'Antiquité tardive où, à partir du Ve siècle au moins, la présence de moines est attestée (Rutilius Namazianus, en 416, parle de communautés monastiques également à Gorgona). Le monastère de Santa Maria et San Gorgonio a été au centre de nombreux événements importants dans l'histoire de la chrétienté, comme la récupération des restes de Santa Giulia après son martyre en Corse en 450 ou la visite de Sainte Catherine de Sienne. Le destin de Gorgona a suivi celui des autres îles de l'archipel, devenant l'objet de raids de pirates qui ont conduit à son abandon temporaire au IXe siècle, jusqu'à ce qu'elle entre dans l'orbite florentine. S'ensuivirent divers programmes de fortification et l'installation de communautés monastiques qui, cependant, ne devinrent jamais des éléments stables du territoire. C'est Pietro Leopoldo qui, au XVIIIe siècle, a promu un programme visant à faire venir des travailleurs agricoles à Gorgona, et c'est l'une de ces familles, les Citti, qui a construit le village de Cala dello Scalo, base de ce qui est devenu leur principale activité économique, la pêche. À partir de 1869, une partie de l'île a été utilisée comme colonie pénitentiaire. Le seul centre habité de l'île se trouve dans le petit port de Cala dello Scalo, d'où partent une série de chemins de terre menant aux monuments d'intérêt de l'île, en particulier la Torre Vecchia (pisane), la Torre Nuova (médiévale) et l'église de San Gorgonio. Villa Margherita, l'actuel pénitencier, est construite sur des vestiges romains.
