Los orígenes del poblado se remontan a la época prehispánica, y fue un importante núcleo de la etnia nonualca. Para 1576 un informe establecía que había allí una notable producción de cacao, y diez años después el comisario de la orden de San Francisco, fray Alonso Ponce, lo describía como un «gran pueblo» por el número de habitantes.2
Para 1740, el alcalde mayor de San Salvador, Manuel de Gálvez, establecía los residentes en «70 mulatos, soldados de una compañía para la guarda de la costa, y 210 indios tributarios (alrededor de 1,050 individuos)». Según Pedro Cortés y Larraz, el año 1770 Santiago Nonualco era la cabecera del curato homónimo y comprendía además a San Pedro Nonualco, Santa María Ostuma y San Juan Nonualco, además de las haciendas del Volcán, Las Palmas, El Pradizal, Las Ánimas, San Pedro, Santa María, San Juan y El Rosario. Su población era estimada en 465 familias, es decir, unas 2.363 personas distruidas en 346 familias de indígenas (alrededor de 2.363 individuos hablantes de nahuat) y 119 familias de ladinos (unos 650 personas).2 Para 1786 pasó a formar parte del partido de Zacatecoluca.
Para la época republicana, Santiago Nonualco perteneció al departamento de San Vicente (1824-1836), Distrito Federal (1836-1838), San Vicente (1838-1839), La Paz (1839-1842), San Vicente (1842-1845), La Paz (1845-1847), partido de Olocuilta de San Salvador (1847-1852), y finalmente a La Paz.
El poblado es el sitio adonde nació el insurrecto Anastasio Aquino, quien el año 1833 acaudilló una sublevación en contra del gobierno salvadoreño, y también el lugar en el que se libró su última batalla en el río Güiscuyulapa.2 Otras insurrecciones se desataron en los años 1840 y 1846, por Petronilo Castro, esta última sofocada por Gerardo Barrios. Hubo otro motín en 1848. Para el mes de junio de 1857, se expandió la peste del cólera, de la que se culpó a los ladinos, ya que se expandió el rumor que ellos habían envenenado las aguas de fuentes y ríos. Los moradores decidieron atacar a Zacatecoluca en represalia, pero fueron persuadidos por el cura Narciso Monterrey.
De acuerdo a un informe municipal, en 1858 habitaban en el sitio 6.320 personas cuyas «calles de la población -dice ese documento- son desarregladas; algunas de ellas se encuentran empedradas». Entre los edificios destacaban la Iglesia Parroquial, la iglesia del Calvario, el Cabildo con techumbre de teja, la escuela y el convento y «un panteón amplio con cercos de adobe, muy nuevo».
Adquirió el título de villa en 1870, y el de ciudad el 5 de junio de 1920.
