La presenza nel territorio di domus de janas, di nuraghi e di villaggi nuragici testimoniano che esso sin dalle epoche più remote sia stato sede di stanziamenti umani.

Anche Fenici, Punici e Romani, come attestano numerosi reperti, attratti dalla ricchezza dei minerali presenti nel suo sottosuolo (zinco, rame, piombo, argento), lo occuparono per lunghi periodi.

Gonnesa, popolata fin dal 1000 - 1200, sorse come domus o domestica, cioè centro di aggregati rurali di proprietà del giudice o di membri della sua famiglia. Sino al 1257 Gonnesa appartenne al Giudicato di Cagliari, successivamente, dal 1258 al 1400, dopo varie e cruente battaglie tra le potenze dell'epoca, passò, prima, sotto la dominazione della famiglia Donoratico, poi, sotto quella dei Pisani ed, infine, a quella degli Aragonesi.

Sin dal 1300, nell'economia del villaggio assunse una notevole importanza, oltre a quelle tradizionali del mondo agro - pastorale, l'attività mineraria, "attività storica" di Gonnesa.

Dall'anno 1400 circa al 1774, forse a causa di carestie e pestilenze o delle frequenti incursioni piratesche, Gonnesa, come del resto molti altri villaggi del Sulcis, rimase spopolata.

Il 25 Maggio 1774, con atto pubblico di conversione e capitolazione di vassallaggio, Don Gavino Asquer Amat, Visconte di Fluminimaggiore e Gessa, con quindici nuovi vassalli ripopola il villaggio.

Dalla metà dell'ottocento l'attività mineraria si sviluppò in maniera considerevole diventando sempre più l'attività preminente dei gonnesini e, grazie ad essa, la popolazione aumentò in misura notevole.

Da quest'epoca Gonnesa perdeva la sua fisionomia prettamente agro - pastorale diventando un importante villaggio minerario.

Il 20,21,22 Maggio 1906, Gonnesa fu teatro di una rivolta di popolo che si estese all'intero bacino minerario, per rivendicare maggiore dignità nel lavoro e più umane condizioni di vita. La ribellione fu duramente repressa dalle forze dell'ordine -3 morti (Federica Pilloni, Giovanni Pili e Angelo Puddu), 17 feriti, 270 arresti -.

La stampa nazionale dette grande risalto all'avvenimento ed il Parlamento Italiano istituì con Legge n. 393 del 29.7.1906 una commissione parlamentare di inchiesta.

La crisi dell'industria mineraria del secondo dopoguerra, con la cessazione quasi totale dell'attività delle miniere di carbone e la chiusura lenta ma inesorabile delle miniere piombo - zincifere, ha ridisegnato uno scenario economico - sociale del tutto nuovo e Gonnesa, oggi, con la sua storia, con la sua archeologia e con le sue bellezze naturali, pur senza dimenticare l'importanza economica che ancor oggi ha l'industria mineraria - nel suo territorio ha sede la più importante miniera di carbone italiana - punta decisamente sul turismo.