История открытия и заселения Шпицбергена насчитывает несколько веков.

Открытия и экспедиции Первооткрывателем архипелага считается голландец Виллем Баренц, который первым сделал «бесспорное» открытие Шпицбергена в 1596 годуArlov (1994): 9. Впервые он высадился на Медвежьем острове 10 июня 1596 годаArlov (1994): 10. На Северо-западе Шпицбергена он высадился 17 июля.

В норвежской историографии существуют предположения, что викинги обнаружили архипелаг в XII веке. Название "Свальбард" ("холодные берега"), которым в современном норвежском языке зовется архипелаг, упомянуто в различных изданиях «Книги о заселении Исландии» (), в которой открытие датировано 1194 годом и сопровождено текстом «Свальбард был открыт» () и «от Лаунганеса на северной стороне Исландии четыре дня пути до Свальбарда на севере по морю» (). Лингвистический анализ, однако, показывает, что это упоминание более вероятно относится к названию фермы в Исландии. Также под этой землей мог подразумеваться Ян-Майен (он же остров Большой Медвежий, в 500 милях к юго-западу от Шпицбергена) или же часть Восточной Гренландии, куда викинги попали через Исландию, атлантическими маршрутамиВ. Л. Державин, Труды международной конференции «History of Development of Spitsbergen and Northern Eurasia», Barentsburg, 2015..

В советской и российской историографии принято полагать, что еще до Баренца, в середине XVI века на Шпицбергене существовали поселения поморов. Однако западные историки указывают на то, что столь ранняя датировка, опирающаяся преимущественно на ненадёжные дендрохронологические данные, довольно сомнительна; по их мнению, археологически поморские поселения на Шпицбергене датируются не ранее середины семнадцатого или даже первой четверти восемнадцатого века, причем они фиксируются уже после того, как архипелаг покидают промыслы из НидерландовTora Hultgreen. Den russiske fangsten på Svalbard : En reanalyse av arkeologiske og historiske kilder. - Tromsø: Universitet i Tromsø, Institutt for arkeologi, 2000. - S. 103-106, 177-180.Marek E. Jasinski. Russian Hunting in Svalbard - The Fourth Model // Pomors in Grumant : Archaeological Studies of Russian Hunting Stations in Svalbard. - Volume II. - Trondheim-Tromsø: University of Tromsø, Institute of Social Science, 1993. - S. 23-36.http://www.czasopisma.pan.pl/dlibra/publication/127380/edition/111140/content/archeology-in-the-investigation-of-the-history-of-human-activity-in-the-region-of-spitsbergen-chochorowski-jan Jan Chochorowski. Archeology in the investigation of the history of human activity in the region of Spitsbergen // Polish Polar Research. - Volume 12 (1991). - Issue 3. - P. 396-397.S.E. Albrethsen, T.B. Arlov. The Discovery of Svalbard - Problem Reconsidered // Fennoscandia archeologica. - Volume V (1988). - P. 105-110.Thor Bjørn Arlov. Nytt lys over Svalbards oppdagelse? // Heimen. - Vol. 24 (1987). - Nr. 2. - S. 82-83..

Кроме того, в советской и российской историографии принято считать подтверждением русского приоритета письмо датского короля Фредерик II, где упоминается некий русский кормщик Павел Никитич (Paulus Nichetz) из Колы, вызвавшийся за плату провести датчан в "Гренландию", куда он якобы плавал каждый годРусский перевод письма: Датский оригинал опубликован в: . Однако западные историки указывают на то, что нет никаких доказательств того, что под "Гренландией" имелся в виду именно Шпицберген, т.к. в скандинавских источниках того времени "Гренландией", помимо собственно Гренландии, могли называть и север материковой Норвегии (в частности, Финнмарк), и Бьярмаланд, и даже, возможно, Новую Землю, в то время как в русских источниках слово "Грумант" впервые фиксируется лишь под 1714 годомAnatol Heinz. Russian Opinion about The Discovery of Spitsbergen // Norsk Polarinstitutts Årbok 1964. - Oslo: Norskpolarinstitutt, 1966. - S. 93-118.Tora Hultgreen. Den russiske fangsten på Svalbard : En reanalyse av arkeologiske og historiske kilder. - Tromsø: Universitet i Tromsø, Institutt for arkeologi, 2000. - S. 240-243.Marek E. Jasinski. Russian Hunting in Svalbard - The Fourth Model // Pomors in Grumant : Archaeological Studies of Russian Hunting Stations in Svalbard. - Volume II. - Trondheim-Tromsø: University of Tromsø, Institute of Social Science, 1993. - S. 22-23.Thor B. Arlov. Svalbard 1596-1650 i historiografisk lys. - Oslo: Norsk Polarinstitutt, 1988. - S. 139-141.Christian Keller. The Eastern Settlement Reconsidered: Some Analyses of Norse Medieval Greenland. - Oslo, 1989. - S. 62-65..

Таким образом, посещение Шпицбергена кем-либо до Виллема Баренца в 1596 году нельзя считать доказаннымThor B. Arlov. Svalbards historie. - 2. reviderte utgave. - Trondheim: Tapir Akademisk Forlag, 2003. - S. 47-54..

У русских поморов архипелаг обозначался как «Святая Земля» или Грумант. Сейчас так называется один из посёлков на острове. Всего известно более восьмидесяти поморских памятников на Шпицбергене. Самый северный из раскопанных посёлков поморов находится на полуострове Брёггер, на берегу залива Конгс-фьорд (79° с. ш.), в четырёх км от посёлка Ню-Олесунн. Здесь при раскопах было найдено более семисот предметов из металла, кожи, дерева, глины, бересты. Поморские могилы, кресты и дома есть и выше, под 80° с. ш. В бухте Решерж, на северном берегу пролива Бельсунн (Белзунд) обнаружено крупнейшее русское поселение из известных до сих пор на острове Западный Шпицберген — выявлены и изучены остатки четырёх жилищно-хозяйственных комплексов, в состав которых входили девять жилых помещений, шесть холодных клетей и баня.

В 1607 году архипелаг Шпицберген обследовал британский мореплаватель Генри Гудзон. А после получения сведений о «большом сборище китов» в 1610 году от английской экспедиции под руководством Йонаса Пула, в 1611 году на Шпицбереген из Англии была послана первая китобойная экспедиция. В 1612 году были также посланы первые голландская и баскская экспедиции. Затем в 1613 году французская и в 1617 году датская экспедицииArlov (1994): 16. Частично поселки были построены на берегу, в основном на западном побережье Шпицбергена, особенно на его северо-западной оконечности, другие были созданы на юго-востоке. В них началась охота на китов. Центром голландского китобойного промысла с 1614 года было селение Смеренбург. В 1630-х годах началась ловля китов в открытом море.

В XVII и XVIII веках остров использовался разными странами в качестве базы китобойного промысла, пока киты не были почти полностью истреблены в данном регионе. Однако уже к 1670 году от последнего из посёлков отказались, поскольку к этому моменту изменились способы ловли китов. В 1707 году голландский китобой Корнелис Гальс сделал первый полный обход вокруг островов.

Летом 1743 года на острове Эдж (Малый Берун (Брун)) в юго-восточной части архипелага высадились четверо русских зверобоев из Мезени во главе с кормщиком Алексеем Химковым, судно которых затерло льдами недалеко от его берегов. Не имея практически никаких припасов, они сумели провести на острове более 6 лет, занимаясь охотой на медведей, моржей и тюленей, ловлей песцов и заготовкой шкур. В августе 1749 года трое выживших зимовщиков, товарищ которых годом ранее умер от цинги, были случайно обнаружены русским торговым судном и доставлены в Архангельск.

В 1760 году заинтересовавшийся их историей французский ученый Пьер Людовик Леруа, живший в России, опубликовал на немецком языке в Риге и Митаве сочинение, переизданное в 1766 году на французском в Санкт-Петербурге, а в русском переводе 1772 года получившее название «Приключения четырёх российских матросов, к острову Ост-Шпицбергену бурею принесенных, где они шесть лет и три месяца прожили».

В 2003 году американский альпинист и скалолаз Дэвид Робертс опубликовал в Нью-Йорке книгу «Четверо против Арктики. 6 лет потерпевших кораблекрушение на вершине мира», посвящённую судьбе вышеупомянутых русских зимовщиковDavid Roberts. Four Against the Arctic: Shipwrecked for Six Years at the Top of the World. (2003). Simon & Schuster..

Китобойный промысел у Шпицбергена возобновился в первые десятилетия XIX века, когда доминирующее положение заняли голландцы и немцы, после чего оно плавно перешло в руки англичан. Бельгийские, норвежские и шведские китобои также направлялись на Шпицберген в течение этого периода.

Так как китобои, русские и норвежские охотники, путешественники и ученые в основном оставались в прибрежных районах острова, внутренняя его часть оставалась неизвестной до 1890-х годов, когда Martin Conway и группа учёных совершили первый переход через Шпицберген. В июне-июле 1896 года его партия прошла от Adventfjorden к Agardhfjorden на восточном побережье Шпицбергена.

Зимой 1872—1873 годов на острове умерло семнадцать охотников на тюленей.

Расположенный на Шпицбергене ледник Александра (78°50′ с.ш., 18°00′ в.д.) назван в честь заместителя начальника русской градусной экспедиции 1899—1901 годов астронома А. С. Васильева.

Расположенное на Шпицбергене озеро Алексеева (78°30′ с.ш., 21°00′ в.д.) было обследовано участниками русской градусной экспедиции 1899—1901 годов и тогда же названо в честь старшего штурмана транспорта «Бакан» штабс-капитана Корпуса флотских штурманов Николая Андреевича Алексеева (1861—).

Расположенный на Шпицбергене остров Алексеевский [Эдж] (70°44′ с.ш., 22°30′ в.д.) был назван в 1766 году членом Академии наук Петром ле Руа в честь помора Алексея Химкова, который с тремя товарищами прожил на Шпицбергене с 1743 по 1749 год; в настоящее время русское название на карты не наносится.

Расположенная на Шпицбергене бухта Бакан (78°40′ с.ш., 21° в.д.,) была названа участниками Русской полярной экспедиции 1899—1901 гг. в честь судна экспедиции транспорта «Бакан».

Расположенный на Шпицбергене ледник Педашенко был назван по фамилии участника Русской полярной экспедиции астронома-геодезиста Александра Дмитриевича Педашенко (?—1909).

Расположенная на Шпицбергене гора Шенрок (77°20′ с.ш., 17°30′ в.д.) была названа в 1899—1901 годах в честь участника русской градусной экспедиции на Шпицберген геофизика Александра Михайловича Шенрока (1853—?).

Расположенная на Шпицбергене гора Шмидта (78° с.ш., 18° в.д.) была названа в честь Ф. Б. Шмидта.

В начале XX века американская, британская, шведская, русская и норвежская компании начали добычу полезных ископаемых на архипелаге. Первой уголь в промышленных масштабах добыла американская компания инженера-предпринимателя Джона Манро Лонгйира (, 1850—1922), который основал город Лонгйир на Западном берегу Шпицберген.

Поскольку Норвегия ещё в 1820-x годах заявила права на остров, за ней 9 февраля 1920 года в Париже Шпицбергенским трактатом был признан суверенитет над Шпицбергеном. Все страны, участвующие в договоре (39 стран), имеют право свободно осуществлять там хозяйственную деятельность. Договор ограничивал военное использование Шпицбергена, а также подтверждал право на сохранение поселений. Пять лет спустя, в 1925 году Норвегия официально объявила Шпицберген частью норвежского королевства. Некоторые историки утверждают, что Норвегия получила суверенитет над островом в качестве компенсации за потери своего торгового флота во время Первой мировой войны, когда норвежский торговый флот играл важную роль в поставках в Великобританию. СССР присоединился к Шпицбергенскому трактату в 1935 году, но уже с 1932 года советский трест «Арктикуголь» вёл добычу угля на острове.