La colline dominant la rive droite à l’embouchure du Guadiana fut occupée par une première population ibère et probablement tartessienne, phénicienne et grecque. Les romains la nommèrent Aya Montis ou Mont Aya; sous l’empereur Caracalla on l’appelait «Bouches de la rivière Guadiana».
Aux débuts du VIIIe siècle, les arabes s’installèrent sur ce site stratégique, bien que nous n’en ayons pas de traces archéologiques avant le Xe siècle. À partir du 1012, la cité appartient au royaume de Taifa de Huelva jusqu’à sa conquête en 1052 par le célèbre roi taifa de Séville: Al-Mutadid.
En 1239, le roi Sancho II de Portugal l’incorpore au royaume de Séville chargeant de la défendre les chevaliers de l’ordre de Santiago qui y construisirent un château.
Reprise par les musulmans en 1335 le roi Alfonso IX de Castille en fit la reconquête définitive.
En 1475, la reine Isabelle de Castille y créa le comté d’Ayamonte pour Pedro de Zuñiga. Le roi Carlos I changera le titre à marquis en 1521 en remerciement pour sa fidélité lors de la Guerre des Communautés.
Ce village de la province de Huelva participa activement à la Découverte du Nouveau Monde car plusieurs hommes nés à Ayamonte accompagnèrent Christophe Colomb dans son premier voyage, dont Rodrigo de Xerez. Sans oublier que à son retour, l’amiral accosta en Espagne à son port.
En 1641, le VIe marquis de Ayamonte fut l’un des protagonistes de l’essai de séparatisme de son cousin le duc de Medina-Sidonia en Andalousie. Celui-ci le trahira s’entendant avec le roi Felipe IV. Ce qui fit que le marquis fut jugé et décapité dans l’Alcazar de Ségovie en 1648. Ce même roi concéda à la citée le titre de Villa, en 1660 en reconnaissance à son importance stratégique face au Portugal sécessionniste.
Le 1 novembre 1755 eut lieu le tremblement de terres de Lisboa qui eut des répercussions importantes à Ayamonte.
Au cours de la Guerre d’Indépendance, quand les français envahirent l’Andalousie en 1810, l’Assemblée Suprême de Séville s’y installa pour organiser la résistance. Lorsque se forme le province de Huelva en 1833 elle se détache totalement de l’ancien royaume de Séville.
Postale ancienne de Ayamonte et de son chaâteau au fond
À partir du XIXe siècle la pèche devient la principale activité économique locale.
En 1964 on démoli les quelques restes du château pour construire sur le site le Parador de Tourisme.