D’après des découvertes archéologiques, l’occupation humaine du site remonterait à l’Antiquité. Cependant, on ignore tout des détails de la vie et du rôle tenu historiquement par le village, et même son nom ancien. Agglomération secondaire dans l’Antiquité, Etretat était reliée à Jvliobona ou Iuliobona (Lillebonne) par une voie romaine.

Une vieille légende attribue la fondation du village à des Vikings, qui surgissant de leurs drakkars, auraient tenté d’abuser d’une Dame Olive, une sainte femme fort riche, qui avait coutume de se baigner ou de laver son linge dans la fontaine au pied d’un rocher. Le nom de « Fontaine Olive » a subsisté pour désigner sur la plage, une source devenue sous-marine par le recul du littoral et matérialisée par une enceinte carrée d’époque antique.

Etretat est surtout connue pour ses falaises calcaires et trois arches successives : la porte d’Amont, la porte d’Aval et la Manneporte. Leur origine ne serait pas liée à l’érosion marine, mais à l’action d’une rivière souterraine parallèle à la plage qui aurait creusé son lit dans la falaise avant le recul non uniforme de celle-ci, matérialisé par trois caps. Une seconde rivière souterraine serait à l’origine d’une seconde série d’arches dont l’une a uniquement son plancher d’effondré (les autres ont complètement disparu). Le pilier de l’arche correspondrait ainsi à l’aiguille d’un calcaire plus dur qui a empêché sa dissolution définitive, d’où cette extraordinaire création de la nature. Ensuite, la mer aurait élargi les arches, donnant au site l’aspect qu’on lui connaît aujourd’hui. Une autre hypothèse met l’accent sur une érosion maritime, qui serait liée aux caractéristiques de dureté de la craie locale dans la zone de balancement des marées.

Au XVIII^e siècle, la ville cultive et affine des huîtres pour Marie-Antoinette, et les bourriches d’huîtres sont livrées en une nuit à Versailles pour y être consommées fraîches au matin. Aujourd’hui, les restes des parcs à huîtres sont bien visibles au bas de la falaise d’aval. La seule activité restée florissante à Étretat jusqu’à la fin du XIX^e siècle est la pêche au maquereau, que l’on pratique pendant les trois mois d’été. Puis, Etretat va passer du statut de village de pêcheurs, à celui de ville balnéaire. Ainsi, Etretat ne succombe à la mode des bains de mer qu’après 1843.

Les peintres impressionnistes ont trouvé à Etretat vers la fin du XIX^e siècle, sujet pour leurs inspirations artistiques.

Et pour ajouter de la notoriété à cette petite station de bord de mer , Maurice Leblanc amène en 1909 son héros Arsène Lupin, à Etretat lors des aventures décrites dans « L’aiguille creuse ».