Согласно преданию, апостол Андрей Первозванный, распространяя христианство, направился на Север, проповедуя Евангелие. Пройдя через Днепр и Волхов, он достиг «бурных и вращающихся вод озера Нево» и установил каменный крест на «горах Валаамских». Одна из версий возникновения монастыря гласит, что спустя 900 лет два монаха, Сергий и Герман, пришли «из восточных стран» и основали монашеское братство на одном из островов. Письменные источники о жизни и деяниях этих преподобных утрачены. Другая версия относит основание монастыря к X-XI векам, ссылаясь на житие преподобного Авраамия Ростовского и летописные упоминания о переносе мощей Сергия и Германа в Новгород в 1163 году.

Документальная история Валаамского монастыря начинается с XIV века. В житии Савватия Соловецкого упоминается Валаамский монастырь, а в «Сказании о Валаамском монастыре» годом основания указан 1407 год.

К началу XVI века на архипелаге проживало около 600 монахов, но шведские нападения привели к запустению острова.

В XVIII веке Пётр I начал борьбу за выход к Балтийскому морю. В 1702 году была захвачена крепость Нотебург, а в 1703 году, крепость Ниеншанц. В 1710 году русская армия взяла Выборг, и была создана Санкт-Петербургская губерния.

В 1713 году, после финской кампании, русские войска заняли Гельсингфорс и Або. В 1715 году Пётр I издал указ о восстановлении Валаамской обители. В 1719 году был освящён деревянный Спасо-Преображенский храм и построены келейные корпуса.

В 1721 году, подписав Ништадтский мирный договор, Швеция признала присоединение к России Ингерманландии и части Карелии.

К 1730 году была возведена Успенская церковь, но пожар 1754 года уничтожил постройки. Императрица Елизавета Петровна пыталась восстановить монастырь, но к 1765 году там жило всего 11 монахов.

В 1774 году был освящён храм Преображения Господня. Игумен Назарий, возглавивший монастырь в 1781 году, начал каменное строительство. В 1805 году была воздвигнута надвратная церковь, а в XIX веке отлит колокол в честь апостола Андрея Первозванного.

В 1811 году Валаамский архипелаг вошёл в состав Великого княжества Финляндского. В 1819 году монастырь посетил Александр I.

Наибольший подъём обители пришёлся на XIX век. В 1839 году настоятелем стал отец Дамаскин, который добился, чтобы строительство велось под руководством квалифицированных архитекторов. Он установил строгий режим для братии. После его смерти настоятелем стал Ионафан II, который построил новый Спасо-Преображенский собор.

К началу Первой мировой войны на острове проживало около 1000 человек.

После Октябрьской революции Валаам вошёл в состав Финляндии и испытал дискриминацию. Финские власти требовали от архиепископа Серафима Лукьянова выучить финский язык, но он был депортирован. В 1923 году монастырь перешёл на новый стиль, что вызвало разногласия среди братии.

В 1930 году монастырь содержал 300 человек братии и 100 работников. Монахи питались скудно, но бесплатно кормили бедных паломников.

Во время Советско-финской войны монастырь оказался в зоне боевых действий. Монахи поддерживали беженцев из Восточной Карелии и жертвовали средства на их поддержку.

В 1940 году началась эвакуация с Валаама. Монахи увезли с собой ценности, включая Валаамскую икону Божией Матери. В 1945 году митрополит Григорий Чуков посетил Новый Валаам и присоединил монастырь к Московскому патриархату.

В 1989 году монастырь был передан Ленинградской епархии. В 1998 году братия выступила против экуменизма. В 2000 году Архиерейский собор принял «Основные принципы отношения к инославию».

В 2005 году зазвучал колокол «Андрей Первозванный». В 2007 году монастырь посетил патриарх Алексий II, а в 2009 году патриарх Кирилл открыл музей имени патриарха Алексия II.

По состоянию на 2011 год в монастыре насчитывалось 217 человек, включая скиты и подворья.