Den gamla staden, Noto Antica, ligger 8 kilometer rakt norrut på berget Alveria. Staden är av siceliskt ursprung och kallades Netum i antiken. År 263 f.Kr. tilldelades staden Hiero II av romarna. Enligt legenden stannade Daidalos i staden efter sin flygning över Joniska havet, liksom Hercules efter sin sjunde uppgift. Under den romerska eran motsatte den sig magistraten Verres.
År 866 erövrades staden av muslimerna, som upphöjde staden till att bli huvudstad för ett av öns tre distrikt (Val di Noto). År 1091 blev den det sista islamiska fäste på Sicilien som föll till de kristna. Senare blev den en rik normandisk stad.
Under 1500- och 1600-talen var staden hemvist för flera anmärkningsvärda intellektuella personer, däribland Giovanni Aurispa, juristerna Andrea Barbazio och Antonio Corsetto samt arkitekten Matteo Carnelivari och kompositören Mario Capuana. År 1503 gav kung Ferdinand III staden titeln civitas ingeniosa (”genialisk stad”). Under de följande århundradena expanderade staden och växte utanför sina medeltida gränser, och nya byggnader, kyrkor och kloster byggdes.
Den medeltida staden Noto raserades praktiskt taget av den sicilianska jordbävningen 1693. Över hälften av befolkningen sägs ha dött i jordbävningen. Man beslutade att återuppbygga staden på den nuvarande platsen, på den vänstra stranden av floden Asinaro, närmare den joniska kusten. Dessa omständigheter har lett till att staden har en unik arkitektonisk homogenitet, eftersom hela stadens kärna byggdes under de följande decennierna efter katastrofen i vad som är ett typiskt och välbevarat exempel på siciliansk barock. Planeringen följde ett rutnätssystem av Giovanni Battista Landolina och utnyttjade den sluttande sluttningen för scenografiska effekter. Arkitekterna Rosario Gagliardi, Francesco Sortino och andra deltog var och en i utformningen av flera strukturer. Staden kallades ”Stenträdgården” av Cesare Brandi och är för närvarande upptagen på Unescos världsarvslista. Många av de nyare byggnaderna är byggda av en mjuk tuffsten, som antar en honungsfärgad tonalitet i solljus. Delar av katedralen kollapsade dock oväntat 1996.
Staden, som hade förlorat sin status som provinshuvudstad 1817, gjorde uppror mot huset Bourbon den 16 maj 1860 och lämnade sina portar öppna för Giuseppe Garibaldi och hans expedition. Fem månader senare, den 21 oktober, beseglade en folkomröstning Notos anslutning till Piemonte.
1844 utnämndes Noto till stift, men drabbades 1866 av avskaffandet av de religiösa gillen, som hade varit djupt förknippade med stadens strukturer och byggnader.