L'esploratore galiziano João da Nova, che lavorava per il Portogallo, vide l'isola dell'Ascensione nell'Atlantico meridionale nel 1501, quando si recò in India; la chiamò ilha da Conceição (Isola della Concezione). Nel 1503, quando il navigatore portoghese Afonso de Albuquerque vide l'isola il giorno dell'Ascensione, nel calendario della chiesa, la chiamò come il giorno della festa.
L'insediamento organizzato dell'isola dell'Ascensione iniziò nel 1815, quando gli inglesi inviarono soldati sull'isola per precauzione dopo aver imprigionato Napoleone I a Sant'Elena a sud-est.
Nel 1836, Charles Darwin visitò le isole di Sant'Elena e dell'Ascensione durante il suo viaggio nel Beagle. Descrisse l'Ascensione come un'isola arida e senza alberi, con nulla che cresceva vicino alla costa. La scarsa vegetazione dell'entroterra sosteneva "circa seicento pecore, molte capre, qualche mucca e qualche cavallo", e un gran numero di faraone importate dalle isole di Capo Verde, oltre a ratti, topi e granchi di terra.
Nel 1843, il botanico ed esploratore Joseph Hooker visitò l'isola. Quattro anni dopo, Hooker consigliò alla Royal Navy di sviluppare, con l'aiuto di Kew Gardens, un piano a lungo termine per la spedizione degli alberi fino all'Ascensione. Così, a partire dal 1850 e continuando anno dopo anno, le navi arrivarono ognuna con piante diverse dai giardini botanici in Argentina, Europa e Sudafrica. Alla fine degli anni Settanta del XIX secolo, pini del Norfolk, eucalipti, bambù e banani crescevano nel punto più alto dell'isola, la Montagna Verde, creando una foresta tropicale coperta di nuvole.
Nel 1899, la Eastern Telegraph Company (oggi parte di Vodafone) installò il primo cavo sottomarino dall'isola, collegando il Regno Unito con le sue colonie in Sud Africa. Nel 1922, l'isola dell'Ascensione fu resa dipendente da Sant'Elena. L'isola fu gestita dal capo della Eastern Telegraph Company sull'isola fino al 1964, quando il governo britannico nominò un amministratore per rappresentare il governatore di Sant'Elena all'Ascensione.
Nel 1981, il governo britannico ha cambiato lo status di Sant'Elena e delle altre colonie della Corona in "Territori Dipendenti Britannici".
Nel 2009, Sant'Elena e i suoi due territori hanno ricevuto lo stesso status con una nuova costituzione, e il Territorio d'Oltremare britannico è stato rinominato Sant'Elena, Ascensione e Tristan da Cunha.