Vanha kaupunki, Noto Antica, sijaitsee 8 kilometriä suoraan pohjoiseen Alveria-vuorella. Siceliläistä alkuperää oleva kaupunki tunnettiin antiikin aikana nimellä Netum. Vuonna 263 eaa. roomalaiset antoivat kaupungin Hiero II:lle. Legendan mukaan Daidalos jäi kaupunkiin lennettyään Joonianmeren yli, samoin kuin Herkules seitsemännen tehtävänsä jälkeen. Roomalaisaikana se vastusti maistraatti Verresiä.
Vuonna 866 sen valloittivat muslimit, jotka korottivat kaupungin pääkaupungiksi yhdelle saaren kolmesta piirikunnasta (Val di Noto). Vuonna 1091 siitä tuli Sisilian viimeinen islamilaisten linnoitus, joka kaatui kristityille. Myöhemmin siitä tuli rikas normannikaupunki.
1500- ja 1600-luvuilla kaupungissa asui useita merkittäviä älymystön edustajia, kuten Giovanni Aurispa, juristit Andrea Barbazio ja Antonio Corsetto sekä arkkitehti Matteo Carnelivari ja säveltäjä Mario Capuana. Vuonna 1503 kuningas Ferdinand III myönsi kaupungille arvonimen civitas ingeniosa (”Nerokas kaupunki”). Seuraavina vuosisatoina kaupunki laajeni ja kasvoi yli keskiaikaisten rajojensa, ja uusia rakennuksia, kirkkoja ja luostareita rakennettiin.
Noton keskiaikainen kaupunki tuhoutui käytännössä Sisilian maanjäristyksessä vuonna 1693. Yli puolet väestöstä on kerrottu kuolleen maanjäristyksessä. Kaupunki päätettiin rakentaa uudelleen nykyiselle paikalle, Asinaro-joen vasemmalle rannalle, lähemmäs Joonianmeren rantaa. Nämä olosuhteet ovat johtaneet siihen, että kaupungilla on ainutlaatuinen arkkitehtoninen yhtenäisyys, sillä kaupungin ydin rakennettiin kaikki onnettomuuden jälkeisinä vuosikymmeninä ja se on tyypillinen ja hyvin säilynyt esimerkki sisilialaisesta barokista. Suunnittelussa noudatettiin Giovanni Battista Landolinan suunnittelemaa ruudukkojärjestelmää, ja siinä hyödynnettiin kaltevaa rinteitä maisemallisten vaikutusten aikaansaamiseksi. Arkkitehdit Rosario Gagliardi, Francesco Sortino ja muut osallistuivat kukin useiden rakenteiden suunnitteluun. Cesare Brandi kutsui kaupunkia ”kivipuutarhaksi”, ja se on tällä hetkellä Unescon maailmanperintökohteiden luettelossa. Monet uudemmista rakenteista on rakennettu pehmeästä tuffikivestä, joka saa hunajaisen sävyn auringonvalossa. Osa katedraalista kuitenkin romahti yllättäen vuonna 1996.
Kaupunki, joka oli menettänyt maakuntapääkaupungin asemansa vuonna 1817, kapinoi Bourbonien taloa vastaan 16. toukokuuta 1860 ja jätti porttinsa auki Giuseppe Garibaldille ja hänen retkikunnalleen. Viisi kuukautta myöhemmin, 21. lokakuuta, kansanäänestys sinetöi Noton liittämisen Piemontiin.
Vuonna 1844 Noto nimitettiin hiippakunnaksi, mutta vuonna 1866 se joutui kärsimään uskonnollisten kiltojen lakkauttamisesta, jotka olivat vahvasti sidoksissa kaupungin rakenteisiin ja rakennuksiin.