Hippokrates war der erste, der sich mit den Beziehungen zwischen Krankheit und Umwelteinflüssen beschäftigt hat. Er unterschied zwischen "epidemisch" und "endemisch": Krankheiten, die eine Bevölkerung "heimsuchen" (Epidemie) im Gegensatz zu solchen, die innerhalb einer Bevölkerung "leben" (endemisch).
Der persische Arzt Avicenna entdeckte in den 1020er Jahren die Ansteckungsgefahr von Tuberkulose und sexuell übertragbaren Krankheiten. Er stellte die Verbreitung der Krankheit über Wasser und Boden fest. Avicenna sagte, dass Körpersekrete durch faule irdische Fremdkörper verunreinigt werden, bevor sie infiziert werden. Er führte die Methode der Quarantäne ein, um die Ausbreitung der ansteckenden Krankheit zu begrenzen.
Der Schwarze Tod (Beulenpest) erreichte Al Andalus im 14. Jahrhundert. Ibn Khatima dachte, dass Infektionskrankheiten durch "winzige Körper" verursacht werden, die in den menschlichen Körper gelangen und Krankheiten verursachen. Ein anderer andalusisch-arabischer Arzt, Ibn al-Khatib (1313-1374), erklärte in seiner Abhandlung über die Pest, wie Infektionskrankheiten durch Körperkontakt und "durch Kleidungsstücke, Gefäße und Ohrringe" übertragen werden können. Girolamo Fracastoro aus Verona vermutete, dass diese sehr kleinen, nicht sichtbaren Partikel, die Krankheiten verursachen, lebendig seien. Sie konnten sich über die Luft verbreiten und vermehren. Sie konnten durch Feuer zerstört werden. Er widerlegte Galen's Miasma-Theorie (Giftgas in kranken Menschen). Im Jahr 1543 schlug Fracastoro in seinem Buch De contagione et contagiosis morbis persönliche und umweltbezogene Hygiene vor, um Krankheiten zu verhindern. Die Entwicklung eines ausreichend leistungsfähigen Mikroskops durch Anton van Leeuwenhoek im Jahre 1675 lieferte den visuellen Beweis für lebende Partikel, der mit einer Keimtheorie der Krankheit übereinstimmte.
Im Jahr 1662 analysierte John Graunt die Sterberollen in London vor der GroßenPest. Dies lieferte statistische Beweise für und gegen verschiedene Krankheitstheorien. Dr. John Snow untersuchte die Ursachen der Cholera-Epidemien des 19. Jahrhunderts. Er bemerkte die signifikant höheren Todesraten in zwei Gebieten, die von der Southwark Water Company versorgt wurden. Er zeigte, dass die Broad Street-Pumpe der Ursprung der Soho-Epidemie war, ein klassisches Beispiel der Epidemiologie. Er verwendete Chlor, um das Wasser zu reinigen, und ließ den Pumpengriff entfernen. Dadurch wurde der Ausbruch gestoppt. Es war ein wichtiges Ereignis in der Geschichte der öffentlichen Gesundheit und das Gründungsereignis der Wissenschaft der Epidemiologie.
Der Begriff "Epidemiologie" wurde erstmals 1802 von dem spanischen Arzt Villalba verwendet. Der Begriff wird heute für die Beschreibung und Verursachung von epidemischen Krankheiten und von Krankheiten im Allgemeinen verwendet. Er kann für viele nicht krankheitsbezogene Gesundheitszustände wie Bluthochdruck und Adipositas verwendet werden.
1847 senkte der ungarische Arzt Ignaz Semmelweis die Kindersterblichkeit in einem Wiener Krankenhaus durch Desinfektion. Leider wurde die Desinfektion nicht weit verbreitet, bis der britische Chirurg Joseph Lister 1865 nach Louis Pasteurs Arbeit Antiseptika "entdeckte". Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden von Ronald Ross und anderen mathematische Methoden in die Epidemiologie eingeführt. Im Jahr 1954 kamen die Ergebnisse einer Studie unter der Leitung von Richard Doll. Diese gab eine sehr starke statistische Unterstützung für den Verdacht, dass Tabakrauchen mit Lungenkrebs in Verbindung gebracht wurde.