O município de Santa Isabel do Rio Negro foi criado em 1956, com sede na vila antes chamada Ilha Grande, nomeado em homenagem a Santa Isabel de Portugal, por sugestão de um padre português.

Após a expulsão dos jesuítas da Amazônia em 1661, o povoamento do rio Negro ganhou novo impulso a partir de 1695, com a chegada de religiosos de outras congregações que fundaram povoados ao longo do rio. Em 1728 foi criada a Missão de Nossa Senhora da Conceição de Mariuá, origem da atual Barcelos, então sede da capitania de São José do Rio Negro. Nesse contexto, a povoação de Ilha Grande surgiu a meio caminho entre Barcelos e São Gabriel da Cachoeira, consolidando-se como ponto de referência regional.

No século XX, a vila permaneceu sob a jurisdição de Barcelos até ser desmembrada e transformada em município em 1956. Em 1968, Santa Isabel do Rio Negro foi enquadrado como Área de Segurança Nacional, e em 1981 perdeu parte de seu território para a criação do município de Bittencourt (atualmente extinto, reincorporado a São Gabriel da Cachoeira).

Reconhecida pela forte presença indígena, com povos Baré, Tukano e Baniwa entre outros, a cidade preserva tradições culturais, religiosas e comunitárias que fazem dela um importante polo do Alto Rio Negro.

O município está localizado na Calha do Rio Negro/Solimões.