Halkidiki’yi ilk keşfetmiş olan insanlar İ.Ö. 8. Yüzyıl yakınların da Heybeliada’dan (Halki) ve Eğriboz adasında ki Eretria’dan gelmişlerdir. Bu insanlar aynı zamanda Mendi, Toroni ve Skioni kentlerinide kurmuş olup, ikinci dalga yerleşimcileri ise Andros adasından gelmiş bulunmaktadır.
Antik kent Stageira büyük eski Yunan filozofu Aristoteles’in doğum yeridir. Peloponez Savaşları sırasın da Halkidiki Atina ile Sparta arasında önemli bir savaş bölgesi olmuştur. Daha sonra dönemin Yunan güney sömürgecileri II.Filippos tarafından bu bölge fethedilmiş ve Halkidiki (bir eski yunan kırallığı olan) Makedonya’nın bir parçası olmuştur. Makedonlar ve Romalılar arasındaki savaşların ardından bölge geri kalan tüm Yunanistan gibi Roma İmparatorluğu’nun işgaline altına girip, çıkmıştır.
Daha sonraki yüzyıllarda ise Halkidiki, Bizans İmparatorluğu’nun bir parçası olmuştur.
İmparator I.Vasileios’un İ.s. 885 tarihli bir Hırisovulo’sunun (altın mühürlü bizans fermanının) üzerin de Aynoroz’un keşişlere ait bir yer olduğu ilan edilmiştir. Bu olayla laiklerin (ruhban sınıfı dışındakilerin), çiftçilerin ve de hayvancıların bu geniş bölgeye yerleşimi yasaklanmıştır.
Sonraki yıllarda Nikiforas II. Fokas’ın önemli desteğiyle Yüce Lavra Manastırı kurulmuştur.
Manastırlarıyla Aynoroz bu güne kadar Yunanistan’da kendi kendini yönetebilen bir bölge olmuştur.
Kısa bir Roma yönetiminin (Selanik Krallığı) ardından, bölge 1430’da Osmanlılar tarafından fethedilinceye kadar Bizans işgali altında kalmıştır. Osmanlı dönemin de Halkidiki, altın madeni ocaklarıyla önem kazanmış; hem yerlileri hem de genel anlamda Osmanlı İmparatorluğu için önemli bir düzeyde ekonomik gelir sağlamıştır.
1821’de Yunanlılar'ın bağımsızlığı yolunda Yunan Devrimi başlamış ve Halkidiki, Filiki Eterya üyesi Emmanuel Papas’ın önderliğinde yerli nüfusun desteğiyle ayaklanmıştır.
Başkaldırı yavaş ilerlemiş; daha çok Aynoroz yarımadası ve Kassandra’yla sınırlı kalmıştır.
Asıl ama İstanbul’dan gelmekte olan Osmanlı ordusunun güneydeki (temelde Mora’daki) devrim dengeye kavuşuncaya değin durdurulmasıydı. Bu başkaldırı Osmanlı’nın Kassandra’daki zaferiyle sonuçlanmıştır. Aralarında Papas’ın da bulunduğu hayatta kalanlar Psarianos donanmasınca kurtarılıp çoğunluğu Skiathos, Skopelos ve İskiri’ye getirilmişlerdir. Osmanlı ordusu pek çok köyü yağmalayıp yakarak misillemede bulunmuştur.
Halkidiki son olarak 1912 yılında Balkan Savaşları’nın ardından Yunanistan topraklarına katılmıştır.
2003 yılı Haziran ayında Sithonia’daki Porto Karras ve Yeni Marmara turistik tesislerinde Avrupa Birliği önderleri Avrupa Anayasası’nın ilk taslağını sunmuş bulunmaktadır.