Der var formentlig ikke fastboende befolkning på Ertholmene før i slutningen af 1600-tallet. Inden da hed øerne Kirkeholmen (nu Christiansø) og Boholmen (nu Frederiksø).

 

I 1684 besluttede Christian 5. at bygge et fæstningsanlæg på øerne omkring den naturlige havn mellem Kirkeholmen og Boeholmen. Anthon Coucheron fik opgaven og blev den første kommandant. Fæstnings øerne, kom til at hedde Christiansø (efter Christan 5.) og Frederiksø (efter Frederik 4.) Fæstningen bestod af to kanontårne, Store Tårn på Christiansø og Lille Tårn på Frederiksø, samt nogle bastioner og stenmure. Fæstningens andre bygninger blev opført med havnen som centrum. Fæstningen fungerede som militært anlæg indtil 1855.

 

Indbyggertallet toppede ved folketællingen i 1810 med 829 indbyggere. Siden faldt indbyggertallet drastisk, især efter fæstningen blev nedlagt i 1855.

 

I 1821 blev Jacob Jacobsen Dampe (Dr. Dampe) overført til fængsel på Christiansø under skarp bevogtning. Oprindelig var han idømt dødsstraf ved domstolene, men det blev ændret til livsvarigt fængsel af Frederik 6.

 

Efter fæstningstiden blev Ertholmene også et fiskersamfund. Mange af de gamle militære anlæg er stadig bevaret, og alle bygninger og mure er i dag fredet. Turisme er blevet et stort erhverv på øerne, som årligt blev besøget af 60-80.000 turister, nu idag ca. 40.000 turister

 

Ertholmene er ikke og har aldrig været omfattet af den kommunale inddeling i Danmark. Ertholmene ejes af den danske stat og styres af Forsvarsministeriet.

 

I forbindelse med Stukturreformen i 2007, hvor der indførtes et statsligt sundhedsbidrog blev beboerne på Ertholmene som de eneste i Danmark fritaget for betaling af bidraget. Da man ellers kunne havde frygtet, at folk ville flytte fra øerne.