على الرغم من وجود عدد قليل من السجلات التاريخية من تلك الفترة الزمنية، إلا أن تاريخ الصحراء الحديث يمكن إرجاعه إلى مجموعات البدو الذين عاشوا تحت الحكم القبلي البربري وكانوت على اتصال بالإمبراطورية الرومانية مثل مجموعة صنهاجة، بالإضافة إلى دخول الإسلام واللغة العربية في نهاية القرن الثامن الميلادي.
لم تكن الصحراء الغربية المغربية أبدًا دولة قومية بالمعنى الحديث. كانت موطنًا للمستعمرات الفينيقية التي اختفت ولم يبق لها أثر يذكر. على الرغم من وصول الإسلام في القرن الثامن إلا أن المنطقة ظلت متخلفة بسبب التصحر.
من القرن الحادي عشر إلى القرن التاسع عشر، كانت الصحراء الغربية المغربية إحدى الروابط بين منطقتي أفريقيا جنوب الصحراء وشمال إفريقيا. خلال القرن الحادي عشر تحالف اتحاد قبيلة صنهاجة مع قبيلة لامتونة لتأسيس سلالة المرابطين. امتدت فتوحات المرابطين إلى المغرب الحالي وغرب الجزائر وشبه الجزيرة الأيبيرية إلى الشمال وموريتانيا ومالي إلى الجنوب ووصلت إلى إمبراطورية غانا. بحلول القرن السادس عشر تعرضت سلطنة سونغاي القائمة على نهر النيجر لغزو من قبل الدولة السعدية. كما تم اجتياز الصحراء الغربية بواسطة بعض طرق التجارة عبر الصحراء.
في عام 1884، طالبت إسبانيا بالحماية على الساحل من كيب بوجادور إلى كيب بلانك وتم توسيع المنطقة لاحقًا. في عام 1958 جمعت إسبانيا مقاطعات منفصلة معًا لتشكيل الصحراء الإسبانية. وعلى الرغم من أن بعض القبائل في المنطقة كانت لها روابط تاريخية مع المغرب، إلا أن الرأي الاستشاري لمحكمة العدل الدولية لعام 1975 بشأن وضع الصحراء الغربية خلص إلى أن هذه العلاقات لم تكن كافية لإقامة أي رابطة للسيادة الإقليمية بين الصحراء الغربية والمملكة المغربية.
في نوفمبر من ذلك العام بدأت المسيرة الخضراء في الصحراء الغربية عندما تجمع 300 ألف مغربي أعزل في مدينة طرفاية الجنوبية وانتظروا إشارة من الملك الحسن الثاني ملك المغرب للعبور إلى الصحراء الغربية المغربية. تخلت إسبانيا عن الصحراء الغربية المغربية في 14 نوفمبر 1975 نتيجة لضغوط من فرنسا والولايات المتحدة والمملكة المتحدة، حتى أنهم ذهبت إلى حد إخراج جثث القتلى الإسبانيين من المقابر. وفي وقت لاحق ضم المغرب فعليًا الثلثين الشماليين من الصحراء الغربية المغربية عام 1976 وضم بقية الإقليم عام 1979 بعد انسحاب موريتانيا.
في 27 فبراير 1976 أعلنت جبهة البوليساريو رسمياً قيام الجمهورية العربية الصحراوية الديمقراطية وشكلت حكومة في المنفى، وبدأت حرب عصابات بين البوليساريو والمغرب واستمرت حتى وقف إطلاق النار عام 1991. كان من المقرر إجراء استفتاء بين السكان الأصليين كجزء من اتفاقات السلام لعام 1991 لمنحهم الخيار بين الاستقلال أو الاندماج في المغرب. حتى الآن لم يجر الاستفتاء بسبب تساؤلات حول من يحق له التصويت.