La ciudad antigua, Noto Antica, se encuentra a 8 kilómetros al norte del monte Alveria. Ciudad de origen siciliano, en la antigüedad era conocida como Netum. En 263 a.C., los romanos concedieron la ciudad a Hiero II. Según la leyenda, Dédalo se alojó en la ciudad tras su huida por el mar Jónico, al igual que Hércules tras su séptimo trabajo. Durante la época romana, se opuso al magistrado Verres.
En 866 fue conquistada por los musulmanes, que elevaron la ciudad a capital de uno de los tres distritos de la isla (el Val di Noto). En 1091, se convirtió en el último bastión islámico de Sicilia que cayó en manos de los cristianos. Más tarde se convirtió en una rica ciudad normanda.
En los siglos XVI y XVII, la ciudad fue el hogar de varias figuras intelectuales notables, como Giovanni Aurispa, los juristas Andrea Barbazio y Antonio Corsetto, así como el arquitecto Matteo Carnelivari y el compositor Mario Capuana. En 1503, el rey Fernando III le concedió el título de civitas ingeniosa. En los siglos siguientes, la ciudad se expandió, creciendo más allá de sus límites medievales, y se construyeron nuevos edificios, iglesias y conventos.
La ciudad medieval de Noto fue prácticamente arrasada por el terremoto de Sicilia de 1693. Se dice que más de la mitad de la población murió a causa del terremoto. Se decidió reconstruir la ciudad en el emplazamiento actual, en la orilla izquierda del río Asinaro, más cerca de la costa jónica. Estas circunstancias han hecho que esta ciudad tenga una homogeneidad arquitectónica única, ya que el núcleo de la ciudad se construyó en su totalidad en las décadas siguientes a la calamidad en lo que es un ejemplo típico y muy conservado del barroco siciliano. El trazado seguía un sistema de cuadrícula de Giovanni Battista Landolina y utilizaba la ladera de la colina para conseguir efectos escenográficos. Los arquitectos Rosario Gagliardi, Francesco Sortino y otros participaron en el diseño de múltiples estructuras. Cesare Brandi bautizó a la ciudad como el «Jardín de Piedra» y actualmente figura en la lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO. Muchas de las estructuras más recientes están construidas con una piedra de toba blanda, que adquiere una tonalidad melosa bajo la luz del sol. Sin embargo, partes de la catedral se derrumbaron inesperadamente en 1996.
La ciudad, que había perdido su condición de capital de provincia en 1817, se rebeló contra la Casa de Borbón el 16 de mayo de 1860, dejando sus puertas abiertas a Giuseppe Garibaldi y su expedición. Cinco meses más tarde, el 21 de octubre, un plebiscito selló la anexión de Noto al Piamonte.
En 1844, Noto fue nombrada Diócesis, pero en 1866 sufrió la abolición de los gremios religiosos, que habían estado profundamente vinculados a las estructuras y edificios de la ciudad.