Charles Darwin đã ghé thăm quần đảo này trong một chuyến du lịch vòng quanh thế giới kéo dài 5 năm trên tàu Beagle (27 tháng 12 năm 1831 - 2 tháng 10 năm 1836). Ông đã phát hiện ra rằng động vật hoang dã ở đây đã tiến hóa hoàn toàn độc lập với phần còn lại của Trái Đất, với nhiều loài độc nhất vô nhị không nơi nào có, trong số đó có 13 loài sẻ nhỏ. Chính vì vậy, quần đảo này đã trở thành một mô hình nghiên cứu tiến hóa lý tưởng của các nhà khoa học.

Người phương Tây đầu tiên đặt chân đến quần đảo là De Berlanga, một Giám mục người Panama, đến Galápagos vào ngày 10 tháng 3 năm 1535. Nhưng mãi đến năm 1570 quần đảo Galápagos mới xuất hiện trên bản đồ thế giới do Abraham Ortelius và Mercator vẽ với tên gọi "Insulae de los Galopegos" (Quần đảo của loài rùa) vì lúc đó trên đảo có rất nhiều rùa khổng lồ. Tuy nhiên, đến nay loài rùa khổng lồ Galápagos còn lại rất ít. Nổi tiếng nhất trong số đó là Lonesome George.

Từ năm 1934, quần đảo Galápagos được đưa vào danh sách các khu thiên nhiên cần được bảo vệ cùng với các loài sinh vật đặc hữu của nó. Lúc mới được đưa vào danh sách bảo tồn, chỉ có khoảng 1.000-2.000 người bản địa sống tại quần đảo Galápagos, nhưng đến nay con số này đã lên khoảng 30.000. Năm 1955, Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế tiến hành các cuộc khảo sát thực tế để đề ra biện pháp bảo tồn thích hợp cho quần đảo Galápagos. Năm 1957, UNESCO (Tổ chức Khoa học, Giáo dục và Văn hóa của LHQ) kết hợp với chính quyền Ecuador để tiến hành các công tác bảo tồn trên quần đảo Galápagos và chọn một khu vực để đặt các hoạt động nghiên cứu.

Năm 1959, để kỷ niệm 100 năm ngày Darwin công bố thuyết tiến hóa, chính quyền Ecuador tuyên bố biến 95% quần đảo Galápagos thành khu bảo tồn thiên nhiên quốc gia. Năm 1986, vùng biển 70.000 km² xung quanh quần đảo cũng được đưa vào khu bảo tồn, là khu bảo tồn dưới nước lớn thứ 2 trên thế giới, chỉ sau khu bảo tồn Dải San hô lớn của Australia. Hiện trên quần đảo Galápagos còn một số loài sinh vật đặc hữu quý hiếm như loài rùa khổng lồ Galápagos, rùa xanh Galápagos, loài kỳ nhông nước và kỳ nhông cạn Galápagos, chim cánh cụt Galápagos…

Mới đây, Tổng thống Ecuador Rafael Correa lên tiếng công bố tình trạng nguy hiểm cho các loài sinh vật đang được bảo tồn tại Galápagos. Ông Rafael cho biết các loài vật quý hiếm như rùa khổng lồ, kỳ nhông nước… trên đảo đang đối mặt với nguy cơ bị diệt vong do sự bành trướng của cư dân đảo. Ngoài ra, các loài vật đặc hữu tại đây cũng bị đe dọa nghiêm trọng từ các loài vật do con người mang đến sau này.