Le premier Européen à visiter Tuvalu fut Álvaro de Mendaña, qui passa par les îles en 1568 lors d'une expédition à la recherche de terres riches en ressources dans le Pacifique. Mendaña nomma l'archipel les Îles de la Lagune.  Tuvalu a ensuite été visité par une série de navires américains, britanniques, néerlandais et russes. Les îles ont été nommées les îles Ellice en 1819 par Peyster.  Elles ont été explorées par Wilkes en 1840 et ont exploitées ensuite par une compagnie allemande. Les baleiniers, des marchands et des navires de passage commencèrent  aussi à visiter Tuvalu plus régulièrement. Le commerce avec ces étrangers apporta des outils en métal, des tissus et d'autres marchandises européennes qui modifia progressivement la vie quotidienne des habitants. Les missionnaires chrétiens, principalement de la London Missionary Society (LMS), arrivèrent dans les années 1860. A peu près au même moment, plusieurs centaines de Tuvaluans ont été kidnappés par des trafiquants d'esclaves prétendant être des missionnaires et envoyés travailler dans des plantations du Pérou et d'Hawaï.

Le Royaume-Uni a déclaré un protectorat sur les îles Ellice en 1892 et l'a fusionné avec les îles Micronésiennes Gilbert  (auj. rattachées au Kiribati).  Le protectorat des îles Gilbert et Ellice est devenu une colonie en 1916. L'administration coloniale était centrée sur les îles Gilbert, et les îles Ellice étaient souvent reléguées au second plan. Cependant, les Britanniques instaurèrent certaines infrastructures de base, comme les écoles et les systèmes de gouvernance locaux, tout en encourageant la mission chrétienne. Pendant la Seconde Guerre mondiale, Tuvalu eut une importance stratégique mineure, servant de base de ravitaillement pour les forces alliées. Les atolls furent utilisés par les Américains pour soutenir leurs opérations dans le Pacifique contre les Japonais, ce qui introduisit des technologies et des infrastructures temporaires, comme des pistes d'atterrissage. En 1943, après que le Japon se soit emparé de nombreuses îles Gilbert du nord, le Royaume-Uni a transféré dans le Sud, à Funafuti, l'administration de la colonie.  Après la guerre, Tarawa dans les îles Gilbert est redevenue la capitale de la colonie et le centre du pouvoir se trouve alors clairement dans les îles Gilbert, où l'on trouve aussi la seule école secondaire de la colonie.

Dans les années 1950 et 1960, les habitants des îles Ellice commencèrent à réclamer une plus grande autonomie. Ils se sentaient souvent négligés par l'administration coloniale basée dans les îles Gilbert, et des tensions ethniques commencèrent à se manifester entre les Polynésiens de Tuvalu et les Micronésiens des îles Gilbert. En 1974, un référendum fut organisé pour déterminer si les îles Ellice devaient se séparer des îles Gilbert. La majorité des Tuvaluans votèrent en faveur de la séparation. En 1975, les îles Ellice devinrent une colonie séparée sous le nom de Tuvalu  (un nom qui signifie « groupe de huit », en référence aux huit des neuf atolls habités), tandis que les îles Gilbert devinrent Kiribati. Tuvalu obtint une autonomie interne, ce qui permit aux autorités locales de prendre en charge les affaires domestiques, bien que la Grande-Bretagne restât responsable des affaires étrangères et de la défense.

Le 1^er octobre 1978, Tuvalu devint officiellement un État indépendant au sein du Commonwealth britannique. Sir Toaripi Lauti devint le premier Premier ministre du pays. Cette indépendance fut pacifique et soutenue par le Royaume-Uni, qui continua d'apporter une aide au jeune État insulaire. En 1979, les États-Unis renoncèrent à leurs revendications sur les îles tuvaluanes et signèrent un traité d'amitié.

Dans les années 1980, Tuvalu s'est concentré sur la consolidation de ses institutions politiques et la gestion de son développement économique, tout en maintenant des relations étroites avec ses partenaires internationaux, notamment le Royaume-Uni, la Nouvelle-Zélande et l'Australie. Tuvalu a dû faire face à une économie vulnérable en raison de son isolement géographique, de son faible marché intérieur (moins de 10.000 habitants), et de l'absence de ressources naturelles significatives. L'agriculture est limitée à des cultures de subsistance comme le taro et les cocotiers, et la pêche constitue une autre source de subsistance. Le pays dépend ainsi fortement de l'aide étrangère pour soutenir son budget national. Le Tuvalu Trust Fund a été créé en 1987 pour assurer un avenir économique à long terme au pays.  Des accords de pêche avec des pays étrangers, notamment des pays asiatiques, ont aussi été signés afin de générer des revenus à partir de sa vaste zone économique exclusive (ZEE), bien plus grande que ses terres émergées.

Les années 1990 ont vu une relative stabilité politique, avec des transitions démocratiques pacifiques entre les gouvernements. Le pays a mis en place un système parlementaire unicaméral où les représentants des îles forment le Parlement de Tuvalu. Bien que Tuvalu ait connu quelques changements de leadership, il n'a pas été marqué par de graves crises politiques. En 1998, Tuvalu a rejoint l'ONU (Organisation des Nations unies), renforçant sa reconnaissance internationale et lui donnant une plateforme pour défendre ses intérêts dans les discussions globales. L'un des développements les plus significatifs pour Tuvalu depuis 2000 est l'intensification de ses efforts pour attirer l'attention mondiale sur les effets du changement climatique, qui menace directement son existence en raison de l'élévation du niveau de la mer. En tant que membre de la communauté internationale, le pays a activement participé aux conférences de l'ONU sur le climat (COP) et a plaidé pour des actions immédiates et drastiques afin de limiter le réchauffement climatique. 

Tuvalu a par ailleurs commencé à envisager des stratégies d'adaptation, notamment une éventuelle migration climatique. Des accords ont été signés avec la Nouvelle-Zélande, permettant à un certain nombre de ses citoyens de s'installer dans ce pays. Le programme de migration pour raisons environnementales offre une solution partielle, mais le gouvernement de Tuvalu insiste sur le fait que la priorité reste la protection de son territoire et la lutte contre le changement climatique. Des efforts sont également faits pour protéger les îles contre les effets de l'érosion et des inondations, par exemple par la construction de digues, l'amélioration des infrastructures, et l'utilisation de techniques d'agriculture résistantes au sel. Des efforts qui restents limités par les ressources financières du pays.

En 2000, le Tuvalu a négocié, pour un montant de 50 millions de dollars, un contrat de location de l'extension du nom de domaine internet en « .tv » (TV comme télévision...) lui permettant son exploitation pour une période de 12 ans. Le contrat a été renouvelé en 2011 pour une durée de dix ans. 

Ajoutons que Tuvalu fait partie des rares pays qui reconnaissent diplomatiquement Taïwan, ce qui lui vaut un soutien financier et technique important de la part de Taipei. Cette reconnaissance s'inscrit dans un cadre où de nombreux pays du Pacifique Sud sont courtisés à la fois par Taïwan et la Chine continentale.