宋、元时属崇福乡奉谷里。
明、清时属六区奉谷里。据《南日岛志》记载,明洪武初,海盗“以勾引番寇遗祸地方”,为防御倭寇,明廷最初在这里设南日山水寨,平海卫向这里派驻军900名,后因水寨“在涨海中孤立无援”,遂迁往一水之隔的石城,与青山巡检司合一。明清两朝兵马在福建沿海拉锯之际,清廷实行截界,南日人民被迫内迁。清康熙十五年(1667),兴化城守将与郑成功之子郑经联合,同守兴化城抗拒清兵。第二年,郑经兵败,退出兴化城。
清康熙十八年(1670),郑经军队驻扎在南日围头和湄洲等地,继续抗清。清康熙二十一年(1673),施琅攻台成功,郑成功之子孙郑克塽率南明政权投降,莆田沿海全部复界。复界后,南日人民从涵江等地返迁,同时迁来的还有不少平潭、福清和闽南人。清同治三年(1864),基督教经南日岛传入莆田。
民国五年(1916年)设县佐,继设岛务局直辖本省,1933年设区,1934年划为福清县九区,1935年改为省辖特种区,仍属福清县四区。
1940年划回莆田县。
1949年属十三区,1952年属二十四区。
1955年成立南日区。
1957年称乡。
1958年建立南日人民公社。
1993年改为南日镇。
2002年划归秀屿区。