Prvními obyvateli Mallorky byli kolem 4000 let př. n. l. jeskyní lidé. Kolem roku 1300 př. n. l. začali místní lidé stavět z obrovských kamenů talayotové (megalitické) osady s obrannými věžemi. Jejich pozůstatky jsou dodnes k vidění v Ses Paїsses a Capocorb Vell. První opěrné body založili na Mallorce féničtí kupci kolem roku 1000 př. n. l.
V roce 645 př. n. l. vybudovali Kartaginci na sousední Ibize kolonii. Mezi lety 264 až 201 př. n. l. soupeřil Řím s Kartágem v punských válkách o hegemonii v západním Středomoří. Jako žoldáci sloužili také mallorští vrhači kamenů.
Roku 123 př. n. l. Mallorku dobyli Římané a vystavěli zde města Pollentia a Palma s výsadbou vinné révy, obilí a olivovníků. První křesťanské obce začaly vznikat ve 2. století. Páté století bylo ve znamení nájezdů Vandalů. Definitivně si Vandalové Mallorku podmanili v roce 465, konkrétně tak učinil vandalský král Geiserich. Vandaly porazil v roce 524 byzantský vojevůdce Belisar, čímž se Mallorca dostala pod východořímskou moc.
Od roku 711 začali Mallorku ovládat na střídání Byzantinci, Frankové, Normani a maurští piráti. V roce 902 se na Baleárách usadili Arabové, kteří zde panovali až do 13. století. V té době se Palma de Mallorca přejmenovala na Medinu Mayurku. Toto období výrazně ovlivnilo kulturu ostrova. Roku 1229 dobyl Mallorku král Jakub I. Aragonský. Byl to právě on, kdo se zasloužil o vybudování katedrály v Palmě de Mallorca a pozval na ostrov katalánské kolonisty.
V roce 1276 Jakub I. Aragonský zemřel a Baleáry zdědil jeho syn Jakub II., který poté založil Království Mallorca. Roku 1349 se stala Mallorca součástí Království aragonského. Sňatek Ferdinanda Aragonského a Izabely Kastilské v roce 1469 dal vzniknout španělskému národnímu státu, ke kterému se počítala i Mallorca. Od roku 1492 se v důsledku objevení Ameriky přesouvá námořní obchod ze Středomoří do Atlantiku a Mallorca tak ztrácí na významu.
Od 2. poloviny 16. století se na Mallorce začíná s výstavbou strážních věží a opevnění coby obrany před piráty. Po Francouzské revoluci v roce 1789 začali na Mallorku přicházet přistěhovalci z Francie, jejich přínosem bylo oživení místního hospodářství. V roce 1814 získala Mallorca vlastní ústavu.
Roku 1875 byla slavnostně otevřena první železniční trať z Palmy de Mallorca do Inky. V roce 1902 se zbouraly městské hradby v Palmě de Mallorca. V roce 1905 byl založen mallorský úřad pro cestovní ruch „Fomento del Turismo“, v tentýž roce byl otevřen také první luxusní hotel v Palmě de Mallorca – Gran Hotel.
V letech 1936 až 1939 probíhala španělská občanská válka, kdy Mallorce vládli nacionalisté, kteří zakázali mallorský jazyk. Významným milníkem cestovního ruchu na Mallorce byl rok 1960, kdy bylo otevřeno mezinárodní letiště Son Sant Joan. V roce 1983 získaly Baleárské ostrovy status autonomního regionu. Roku 1992 byla více než třetina Baleárských ostrovů prohlášena za přírodní rezervaci. O sedm let později nové velkokapacitní letiště v Palmě de Mallorca sloužilo ve špičce už více jak 120 000 cestujícím denně. Na Mallorku se ročně podívá 7 milionů návštěvníků a na 180 000 lidí má zde svůj druhý domov.