Den gamle bydel, Noto Antica, ligger 8 kilometer direkte mod nord på bjerget Alveria. Byen er af sicelsk oprindelse og var i oldtiden kendt som Netum. I 263 fvt. blev byen overdraget til Hiero II af romerne. Ifølge legenden opholdt Daidalos sig i byen efter sin flugt over Det Ioniske Hav, ligesom Herkules gjorde det efter sin syvende opgave. I den romerske æra var den modstander af magistraten Verres.
I 866 blev den erobret af muslimerne, som ophøjede byen til at blive hovedstad i et af øens tre distrikter (Val di Noto). I 1091 blev den den sidste islamiske højborg på Sicilien, der faldt til de kristne. Senere blev den en rig normannisk by.
I det 16. og 17. århundrede var byen hjemsted for flere bemærkelsesværdige intellektuelle personligheder, herunder Giovanni Aurispa, juristerne Andrea Barbazio og Antonio Corsetto, samt arkitekten Matteo Carnelivari og komponisten Mario Capuana. I 1503 gav kong Ferdinand III den titlen civitas ingeniosa (“Genial by”). I de følgende århundreder udvidede byen sig og voksede ud over sine middelalderlige grænser, og der blev opført nye bygninger, kirker og klostre.
Middelalderbyen Noto blev stort set raseret af det sicilianske jordskælv i 1693. Over halvdelen af befolkningen siges at være døde af jordskælvet. Det blev besluttet at genopbygge byen på det nuværende sted, på venstre bred af floden Asinaro, tættere på den joniske kyst. Disse omstændigheder har ført til, at byen har en enestående arkitektonisk homogenitet, da byens kerne blev bygget i løbet af de næste årtier efter katastrofen i et typisk og meget velbevaret eksempel på siciliansk barok. Planlægningen fulgte et gitternet af Giovanni Battista Landolina og udnyttede den skrånende bjergskråning til scenografiske effekter. Arkitekterne Rosario Gagliardi, Francesco Sortino og andre har hver især deltaget i udformningen af flere strukturer. Byen blev kaldt “Stenhaven” af Cesare Brandi og er i dag opført på UNESCO’s liste over verdensarvsteder. Mange af de nyere strukturer er bygget af en blød tufsten, som får en honningfarvet tone i sollyset. Dele af katedralen kollapsede dog uventet i 1996.
Byen, som havde mistet sin status som provinshovedstad i 1817, gjorde oprør mod huset Bourbon den 16. maj 1860 og lod sine porte stå åbne for Giuseppe Garibaldi og hans ekspedition. Fem måneder senere, den 21. oktober, beseglede en folkeafstemning Notos tilknytning til Piemonte.
I 1844 blev Noto udnævnt til bispedømme, men i 1866 blev Noto ramt af afskaffelsen af de religiøse gilder, som havde været dybt knyttet til byens strukturer og bygninger.