据历次文物普查，证明三灶岛在广东新石器晚期已有人类活动，距今3100—3600年，大约是在商代。
三灶岛地处南海前沿，有着极其重要的战略地位。1937年的“七·七”事变后，日本发动了全面的侵华战争。1938年农历正月十七，日军以6000人的兵力、数十艘战舰在莲塘登陆。由于国民党在三灶不设防，日军轻易占领全岛，在岛上设陆、海、空司令部。日军为达到战争的目的，强迫岛上渔民和用船运来的3000名劳工，为其在三灶岛东南角田心村修建了一个飞机场。飞机场于1939年建成，其主跑道为1300米×60米×0.65米；副跑道为850米×50米，九个70米×60米的停机坪，全为混凝土建筑。整个飞机场占地1.2平方千米，可停放二战时期的各种战斗、轰炸机100多架。为保守军事秘密，日军把抓来修建机场的民工全部杀害，有的被集体枪杀，有的被活埋。