Những di cốt con người đã được tìm thấy có niên đại từ khoảng 50,000 năm trước. Những cư dân cổ xưa này có lẽ có nguồn gốc ở Đông Nam Á, người Đông Nam Á lại có nguồn gốc từ châu Phi 50,000 tới 70,000 năm trước. Tân Ghi-nê là một trong những vùng đất đầu tiên sau châu Phi và Âu Á là nơi có người hiện đại sinh sống, với cuộc di cư đầu tiên ở cùng khoảng thời gian cuộc di cư của Australia. Nông nghiệp độc lập phát triển tại các vùng cao nguyên Tân Ghi-nê khoảng năm 7,000 trước Công Nguyên, khiến đây là một trong số ít khu vực thực hiện thuần hoá thực vật nguyên thuỷ của thế giới. Một cuộc di cư lớn của những người nói ngôn ngữ Nam Đảo (Austronesia) tới các vùng ven biển khoảng 2,500 năm trước, và nó trùng khớp với sự xuất hiện của đồ gốm, lợn, và một số kỹ thuật đánh cá. Gần đây hơn, khoảng 300 năm trước, khoai lang đã du nhập vào Tân Ghi-nê từ Moluccas từ Nam Mỹ bởi đế chế thuộc địa thống trị vùng đất này khi ấy, Bồ Đào Nha.[6] Sản lượng thu hoạch cao hơn rất nhiều từ khoai lang đã biến đổi toàn bộ nền nông nghiệp truyền thống, khoai lang đã chiếm hầu hết chỗ của khoai sọ, sản phẩm chủ yếu trước đó, và khiến dân cư tại các vùng cao nguyên tăng lên đáng kể.

Trước thế kỷ XIX người phương Tây ít biết về hòn đảo này, dù các thương gia từ Đông Nam Á đã tới New Guinea từ 5,000 trước để mua lông chim seo cờ làm bút,[7] và các nhà thám hiểm Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha đã tới hòn đảo này ngay từ thế kỷ XVI (1526 và 1527 Dom Jorge de Meneses). Tên kép của nước này là những kết quả của lịch sử hành chính phức tạp của nó trước khi giành độc lập. Từ papua xuất phát từ pepuah một từ tiếng Malay miêu tả mái tóc quăn của người Melanesia, và "New Guinea" (Nueva Guinea) là cái tên do nhà thám hiểm người Tây Ban Nha Yñigo Ortiz de Retez đặt ra, vào năm 1545 ông đã lưu ý thấy sự tương đồng giữa người dân ở đây với những người ông từng thấy trước đó dọc theo bờ biển Guinea của châu Phi.

Nửa phía bắc nước này rơi vào tay người Đức năm 1884 với tên gọi New Guinea Đức. Trong Thế Chiến I, nó bị Australia chiếm đóng, nước đã bắt đầu quản lý New Guinea Anh, phần phía nam, được đổi tên lại là Papua năm 1904. Sau Thế Chiến I, Australia được Hội quốc liên uỷ quyền cai quản New Guinea Đức cũ. Trái lại Papua, được coi là một Lãnh thổ Bên ngoài của Khối thịnh vượng chung Australia, dù theo pháp luật nó vẫn thuộc sở hữu của người Anh, một vấn đề có tầm quan trọng lớn với hệ thống pháp lý của đất nước sau khi độc lập năm 1975. Sự khác biệt này trong vị thế pháp lý có nghĩa Papua và New Guinea có cơ quan hành chính hoàn toàn riêng biệt, nhưng cả hai đều do Australia kiểm soát.

Chiến dịch New Guinea (1942-1945) là một trong những chiến dịch quân sự lớn thời Thế Chiến II. Xấp xỉ 216,000 binh sĩ, thuỷ thủ và phi công Nhật, Australia và Mỹ đã chết trong Chiến dịch New Guinea.[8] Hai vùng lãnh thổ đã được gộp vào trong Lãnh thổ Papua và New Guinea sau Thế Chiến II, và sau đó được gọi đơn giản là "Papua New Guinea". Bộ máy hành chính của Papua được mở cho sự giám sát của Liên hiệp quốc. Tuy nhiên, một số vị thế[9] đã tiếp tục (và đang tiếp tục) chỉ được áp dụng ở một vùng lãnh thổ. một vấn đề rất phức tạp ngày nay bởi sự điều chỉnh biên giới của Papua tại các tỉnh liền kề với sự chú tâm tới đường bộ tiếp cận và các nhóm ngôn ngữ, vì thế những vị thế được áp dụng ở một phía biên giới vốn đã không còn tồn tại nữa.

Quá trình giành độc lập một cách hoà bình từ Australia, quyền lực đô thị trên thực tế, diễn ra ngày 16 tháng 9 năm 1975, và hai bên vẫn có quan hệ gần gũi (Australia vẫn là nhà cung cấp viện trợ song phương lớn nhất cho Papua New Guinea).

Một cuộc nổi dậy ly khai diễn ra năm 1975-76 trên đảo Bougainville đã dẫn tới sự thay đổi kéo dài 11 giờ với bản thảo Hiến pháp Papua New Guinea để cho phép Bougainville và mười tám quận khác của Papua New Guinea thời tiền độc lập có vị thế trong liên bang như là các tỉnh. Cuộc nổi dậy lại diễn ra và làm thiệt mạng 20,000 người từ năm 1988 tới khi nó được giải quyết năm 1997. Sau cuộc nổi dậy, Bougainville tự trị đã bầu Joseph Kabui làm tổng thống, nhưng ông đã được vị phó là John Tabinaman kế vị. Tabinaman vẫn là lãnh đạo cho tới khi một cuộc bầu cử nhân dân mới diễn ra tháng 12 năm 2008, với James Tanis là người giành chiến thắng. Cuộc nổi dậy chống người Trung Quốc, có sự tham gia của hàng chục nghìn người,[10] nổ ra tháng 5 năm 2009.[11]