No início do século 16, o território do atual Estado do
Espírito Santo era habitado principalmente por índios goitacás, temiminós,
aimorés e tupiniquins.
Em 1º de junho de 1534, a maior parte das terras do atual Estado do Espírito Santo foram doadas, em capitania hereditária, ao fidalgo Vasco Fernandes Coutinho. A carta de doação, cujo texto é apresentado no livro do historiador José Teixeira de Oliveira (1913-2004), indicava que sua capitania situava-se ao sul da de Pedro do Campo Tourinho (Capitania de Porto Seguro), com 50 léguas de extensão na costa do Brasil.
Oliveira, indica que o limite, ao norte, fazia-se na foz do Rio Mucuri, no atual Estado da Bahia. Mas o mapa de Luís Teixeira (ao lado) indica que o limite, ao norte, seria na foz do Rio Doce. Oliveira comenta que "Não se sabe qual o processo ou por que convenção se estabeleceu o rio Mucuri como o limite setentrional da capitania".
O limite, ao sul, da Capitania era no Rio Itapemirim, estabelecido em acordo com Pero de Góes, donatário da Capitania de São Tomé (o limite atual do Estado é um pouco mais ao sul, no Rio Itabapoana).
O Capitão Vasco Fernandes Coutinho era um fidalgo da Casa Real, havia servido na Ásia e em Marrocos, como militar. Estima-se que nasceu entre 1493 e 1495 e era primo de Francisco Pereira Coutinho, donatário da Bahia. Maria José dos Santos Cunha fez um bom estudo de sua biografia.
O donatário chegou em 23 de maio de 1535, com cerca de 60 pessoas, desembarcou em algum ponto do litoral de Vila Velha e deu o nome à terra de Espírito Santo, pois era dia de Pentecostes.
Coutinho estabeleceu-se no sopé do morro da Penha, no atual município de Vila Velha. Logo surgiram as primeiras edificações, um forte, uma igreja e engenhos de açúcar. Como capitão donatário, Coutinho distribuiu terras em sesmarias para os colonos portugueses.
Veio também o fidalgo Duarte de Lemos, que havia se destacado em campanhas militares na Ásia e muito ajudou Coutinho no combate aos índios. Em 15 de julho de 1537, recebeu de Coutinho a doação da Ilha de Santo Antônio, local da futura Vitória. Duarte de Lemos concedeu terras de sua ilha a outros colonos.
Segundo Jaboatão, após a paz com os índios, Coutinho retornou a Portugal para tratar da exploração de minerais preciosos no interior da Capitania. A administração ficou a cargo de D. Jorge de Menezes e foi desastrosa, pois os índios voltaram a atacar. Destruíram fazendas e mataram muitos colonos, incluindo o próprio D. Jorge de Menezes. D. Simão de Castello Branco passou ao comando, mas também morreu em outro assalto dos índios.
As datas da viagem, ou viagens (talvez duas ou três), de Coutinho a Portugal são imprecisas. Teixeira de Oliveira cita que ambos, Coutinho e Lemos estavam em Lisboa, em 1540. Coutinho continuava lá em 1547 e provavelmente retornou nesse ano ou no seguinte. Duarte de Lemos retornou, em 1549, junto com Thomé de Souza e foi nomeado delegado na Capitania de Porto Seguro.
Coutinho encontrou sua Capitania arruinada. Enviou embarcações à Capitania de Pero Góis em busca de ajuda e transferiu a sede da Capitania para a ilha de Duarte de Lemos. Lá, fundou a Vila de Nossa Senhora da Vitória, em 1550 ou antes, pois, em fevereiro desse ano, Thomé de Souza enviou ajuda ao Espírito Santo e uma provisão passada pelo Provedor-mor da Fazenda, de 3 de março de 1550, já indicava o nome Vila da Vitória.
Em 1551, chegaram os jesuítas para catequizar os índios.
Em 1561, faleceu o donatário Vasco Fernandes Coutinho e foi sepultado na Santa Casa da Misericórdia de Vitória. A Capitania foi herdada por seu filho, de mesmo nome, mas governada pelo Capitão-Mor Belchior de Azevedo, até 1564, quando o filho assumiu, governando até 1589. Então, assumiu o governo sua viúva Luíza Grimaldi, até 1593.
Durante os século 16 e 17, o território foi explorado também por franceses, holandeses e ingleses. A Capitania sofreu muito com a guerra contra os invasores.
Em 1674, Francisco Gil de Araújo, descendente de Caramuru, comprou a Capitania do Espírito Santo de Antônio Luiz Gonçalves da Câmara Coutinho, donatário da Capitania e futuro governador do Estado do Brasil, de 1690 a 1694.
Gil de Araújo chegou em 1678, trouxe muitos colonos da Bahia e concedeu-lhes terras. Durante sua administração, até 1682 (quando regressou à Bahia), construiu o Forte de Nossa Senhora do Carmo e o Forte de São Francisco Xavier. Sucedeu-lhe seu filho Manuel Garcia Pimentel, que se ocupava com suas terras na Bahia e lá ficou. A Capitania foi, então, administrada por representantes. Após sua morte (cerca de 1710), sem herdeiros legítimos, a Capitania foi passada a Cosme de Moura Rolim, seu primo e cunhado, e posteriormente, adquirida pela Coroa.
No início do século 18, segundo Rocha Pitta, o Espírito Santo possuía três vilas: a vila do Espírito Santo (atual Vila Velha), outra de Nossa Senhora da Vitória (capital da Capitania) e a de Nossa Senhora da Conceição. A defesa da Capitania era de responsabilidade da Bahia, como atestou o engenheiro militar baiano José Antônio Caldas.
No século 19, o Espírito Santo recebeu muitos imigrantes, principalmente italianos, muitos dos quais trabalharam na lavoura cafeeira. Em 1849, eclodiu a Insurreição do Queimado, uma rebelião de escravos africanos no cantão de Queimado, mas reprimida pelo governo. No final do século19, a economia do Estado era principalmente baseada nas plantações de café.
No início do século 20, o Porto de Vitória era um dos principais do País.
