Podle pověsti ho založila mytologická postava Iolao nebo řečtí fokijští osadníci z Marseille, ale ve skutečnosti bylo pravděpodobně založeno punskými kmeny mezi 6. a 4. stoletím př. n. l. Během římského období byla Olbia důležitým centrem na cestě do Ostie. Po období úpadku bylo město Olbia kolem roku 1000 obnoveno a stalo se hlavním městem pánů z Gallury pod názvem Civita nebo Terranova.

Předpokládá se, že středověké město se nacházelo kolem románského kostela San Simplicio s kamennou klenbovou konstrukcí (z 12. století), který je považován za nejvýznamnější památku města.

V moderní době město zažívalo střídavá období rozvoje, která byla vždy spojena s rozkvětem přístavu. V roce 1939 město dostalo zpět svůj název řeckého původu. Jeho rozvoj je spjatý s rozkvětem turistického ruchu započatým v šedesátých letech minulého století na pobřeží Costa Smeralda.

Provincie Gallura oplývá archeologickými a historickými památkami. Jsou zde početné nuragy a hroby obrů, z nichž vynikají ty na území Arzachena. Ekologicky významné je souostroví Maddalena, na kterém se nachází stejnojmenný národní park a který se skládá ze čtyř hlavních ostrovů (La Maddalena, Caprera, Santo Stefano, Spargi) a dalších menších ostrovů, z nichž nejznámější je ostrov Budelli pro jeho růžovou pláž. Zajímavá je také návštěva Garibaldiho domu na ostrově Caprera, kde je zachováno zařízení a předměty z posledního období generálova života.