A área onde está situado o município foi ocupada inicialmente pelos índios Goytacazes, que ali permaneceram até 1630. Era parte da Capitania de São Tomé, concedida a Pero Góes por Carta Régia de 28 de janeiro de 1536, estendendo-se do Rio Itabapoana ao Rio Macaé.

Por volta de 1634, os Jesuítas criaram no local, dois núcleos de povoamento. Com a expulsão dos padres daquela Ordem, em 1759, o que propiciou a entrada de piratas e contrabandistas na região. Somente em 1846, a Vila de Macaé passou à condição de cidade (Lei Provincial 364). A produção açucareira expandiu-se juntamente com o cultivo do café.

No limiar do século XX, o município permanecia predominantemente rural. Recentemente, porém, a descoberta de petróleo no litoral ativou o processo econômico local. Ao lado de uma tecnologia de ponta no setor de extração de petróleo, surge um grande contingente de mão-de-obra especializada, originária de várias partes do país e do mundo, propiciando a expansão do comércio da região. O nome Macaé, segundo o IBGE, se origina na palavra miquilé — rio dos bagres, o peixe mais abundante da região. Mas a versão mais comum diz que o termo vem de maca ê — coco doce.