Галисийский исследователь Жуан да Нова, работающий в Португалии, увидел остров Вознесения в Южной Атлантике в 1501 году, когда он собирался в Индию; назвал его илха да Консейсан (Зачаточный остров). В 1503 году, когда португальский мореплаватель Афонсу де Альбукерке увидел остров в день Вознесения, в церковном календаре, он назвал его по имени праздничного дня.
Организованное поселение на острове Вознесения началось в 1815 году, когда англичане в качестве меры предосторожности отправили на остров солдат, посадив в тюрьму Наполеона I на острове Святой Елены к юго-востоку.
В 1836 году Чарльз Дарвин посетил острова Святой Елены и Вознесения во время своего путешествия по "Биглю". Он описал остров Вознесения как засушливый остров без деревьев, на котором вблизи побережья ничего не растет. Разрозненная растительность в глубине страны поддерживала "около шестисот овец, много коз, несколько коров и лошадей", а также большое количество морских птиц, привезенных с островов Кабо-Верде, а также крыс, мышей и сухопутных крабов.
В 1843 году остров посетил ботаник и исследователь Джозеф Хукер. Четыре года спустя Хукер посоветовал Королевскому флоту с помощью Кью Гарденс (Kew Gardens) разработать долгосрочный план отправки деревьев на Вознесение (Ascension). Так, начиная с 1850 года и продолжая год за годом, корабли приплывали на остров с различными растениями из ботанических садов Аргентины, Европы и Южной Африки. К концу 1870-х годов норфолкские сосны, эвкалипты, бамбук и бананы выросли в самой высокой точке острова - на Зеленой горе, создав тропический лес, покрытый облаками.
В 1899 году компания "Истерн Телеграф" (ныне входит в состав "Водафон") проложила с острова первый подводный кабель, соединяющий Великобританию с ее колониями в ЮАР. В 1922 году остров Вознесения стал зависимой территорией острова Святой Елены. Островом управлял глава Восточной телеграфной компании на острове до 1964 года, когда правительство Великобритании назначило администратора, представлявшего губернатора острова Святой Елены на острове Вознесения.
В 1981 году британское правительство изменило статус острова Святой Елены и других колоний Короны на "британские зависимые территории".
В 2009 году остров Святой Елены и две его территории получили равный статус в соответствии с новой конституцией, а британская заморская территория была переименована в остров Святой Елены, остров Вознесения и Тристан-да-Кунья.