Thurø By kendes tilbage fra middelalderen, og øen fik egen kirke i 1639. Ved udskiftningen i 1806 blev 90 % af gårdene flyttet ud. På de tomme bygrunde kom der huse og husmandssteder, og husenes antal voksede fra 70 i 1844 til 284 i 1903; en stor del af disse blev beboet af skippere. I løbet Thurø af 1800-tallet blev skibsfarten nemlig det dominerende erhverv på øen, og omkring år 1900 var der 100 hjemmehørende skibe, der sejlede på bl.a. Tyskland, Rusland og Storbritannien. I tilknytning til skibsfarten var der skibsværfter og vinterhavn. I byen kom der også butikker, mejeri, kro, telegraf- og telefonstation, elværk mv. Byen fik også ny skole (1904, tilbygning 1916), ligesom der var realskole og nogle få privatskoler.
Thurø By udviklede sig i 1900-tallet til at blive en boligforstad til Svendborg. Et alderdomshjem indrettedes i 1921 i en tidligere fattiggård, og byen fik vandværk i 1933 samt biograf i 1930’erne. Der kom herefter kommunekontor (1941), bibliotek (1942) og plejehjem (1967). Thurø Børnehave åbnede i 1969. Indbyggertallet voksede og lå i 1960 på 1.133. Tilvæksten medførte en kraftig udbygning med parcelhuskvarterer.
Befolkningstilvæksten fra 1960’erne fortsatte i de følgende årtier. Hvor der i 1970 havde været 1.909 indbyggere i byen, var der i 1990 3.169 og i 2006 3.377 beboere. Byen fik sportshal i 1976, og skolen blev udvidet. Thurø Ny Børnehave indviedes i 1979. Gambøt-Thurø Havn skiftede karakter fra erhvervshavn til mere at være havn for lystsejlere, men der var stadig plads og arbejde til to værfter, Walsteds Baadeværft (grundlagt 1949) og Thurøbund Yachtværft, hvis historie går tilbage til 1800-tallet.
