Trên đảo có di tích thời đại đồ đá mới thuộc nền Văn hóa Hạ Long, niên đại cách đây 5000-3000 năm trước.Tại các di chỉ khảo cổ, người ta phát hiện rất nhiều công cụ bằng đá đã tìm thấy như bàn mài, rìu đá, mảnh tước, đồ gốm[3]

Thời Lê, trên đảo đặt tuần ti để kiểm soát và thu thuế thuyền bè nên gọi là Hòn Tuần. Chính quyền Pháp thuộc gọi tên là Ile Aux Cerfs (đảo Nai).

Năm Minh Mạng thứ 12 (1831) tỉnh Quảng Yên được thành lập và đảo Tuần Châu thuộc làng Hoàng Lỗ huyện Yên Hưng, nay là xã Hoàng Tân, thị xã Quảng Yên. Năm 1948, thôn Hoàng Lỗ thuộc xã Tiền An. Ngày 06 tháng 7 năm 1957, theo quyết định của Ủy ban Hành chính Khu Hồng Quảng, thôn Hoàng Lỗ đổi thành xã Hoàng Tân, đồng thời đảo Tuần Châu được tách khỏi  huyện Yên Hưng và trực thuộc Thị xã Hòn Gai [4].

Tên đảo Tuần Châu được ghép từ hai chữ lính tuần và tri châu vì trạm lính canh phòng do viên tri châu quản lý.

Do khí hậu mát mẻ và phong cảnh đẹp, từ những năm 60 trên đảo đã có một khu nhà nghỉ (nay là Khách sạn của Văn phòng Trung ương Đảng). Chủ tịch Hồ Chí Minh từng đến đảo nghỉ dưỡng nhiều lần, lần đầu tiên là 13/9/1958. Ông đã cho rằng phải trồng nhiều cây trên đảo, xây dựng khu nghỉ ngơi du lịch để biến Tuần Châu thành Ngọc Châu.

Xã Tuần Châu được tặng thưởng huân chương Kháng chiến hạng nhất vào tháng 5/1971.[5]

Đảo có đền Khe Ngổ thờ Thạch Vương và miếu Cây Đa thờ Chúa Thủy chưa rõ năm xây dựng.