Barra de Santo Antônio deve sua colonização aos holandeses, que chegaram ao litoral por volta de 1631. A partir daí começou o progresso no povoado, que era constituído por poucas casas de taipa construídas à margem do rio Santo Antônio Grande, que corta a cidade em dois locais distintos: um mais urbano, sede da cidade (à margem direita) e o outro, mais turístico e nativo (à margem esquerda). Neste lado, durante muitos anos houve um cruzeiro construído pelos holandeses, que servia de ponto de partida para a procissão de Bom Jesus dos Navegantes, destruído pelo tempo.
Na época de progresso funcionou um estaleiro onde eram construídos barcos e navios de pequeno porte, com isso, o povoado foi crescendo. A pesca e a exploração da pedra calcárea sempre foram os pontos básicos da economia.
O movimento de emancipação política do distrito, então pertencente a São Luís do Quitunde, foi liderado por Manuel Monteiro de Carvalho. Em 1960, a cidade conseguiu a emancipação.
Até hoje na Tabuba e Santa Luzia, povoados da cidade, há casas pertencentes à imigrantes portugueses e italianos, além de casas de férias de algumas pessoas da capital e da região.