No entanto, antes do século XVI / XVII, é possível que tivesse existido um povoado, do domínio muçulmano, isto não só pelas salgas púnicas e pelos artifícios encontrados, (conchas, ossos de animais e humanos, parte de uma cozinha), mas também pelo facto de que uma colónia de ílhavos e ovarinos, só podiam ter vindo, depois do Marquês de Pombal ter enviado gente povoar a sua recém-criada Vila Real de Santo António. Nessa altura, Olhão era já uma próspera aldeia com mais de dois mil habitantes. 

Diz-se que Olhão, terá derivado da palavra árabe, «AL-HAIN», que significa fonte nascente, e que sofrendo as modificações fonéticas e fonológicas, naturalmente terão levado ao aparecimento do termo «ALHAM», depois «OLHAM» e finalmente OLHÃO. No entanto, o povo também tem a sua versão e segundo velhos testemunhos, Olhão é o aumentativo do substantivo comum "olho", com origem num grande "Olho de Água" (fonte, nascente ou poço de grande caudal), já que na zona existiam abundantes olhos de água, o que originou a construção das primeiras "palhotas", feitas em cana e colmo. 

A primeira construção em pedra e cal, aparece entre 1600 e 1610, com a Capela de Nossa Senhora do Rosário, actual Capela de Nossa Senhora da Soledade.

Em 1695, Olhão passa a freguesia pelo Bispo do Algarve - D. Sebastião da Gama, pois até então fazia parte de Quelfes.  Em 1718, já haviam inúmeras casas de alvenaria e em 1722, a 8 de Junho, surge a necessidade de expansão, procedendo-se a nova demarcação da área da freguesia.

A vila de Olhão estava sob o domínio francês e abandonado pela corte portuguesa que fugira  para o Brasil. Os olhanenses mostravam-se descontentes e sentiam-se esmagados por impostos e  restrições à pesca. É neste momento de pressão por parte do exército francês que os Olhanenses, após dois dias de conspiração, preparam uma emboscada na Ponte de Quelfes.

O movimento restaurador da soberania arrancou no dia do Corpo de Deus, em 16 de Junho de 1808,  tendo os Olhanenses conseguido impor-se perante as forças francesas enviadas para os dominar. Após esta vitória, o dono e mestre de um Caíque de pesca, o "Bom Sucesso", decidiu levar a novidade ao príncipe D. João, refugiado no Brasil, conseguindo fazê-lo em 22 de Setembro do mesmo ano, no Rio de Janeiro.

Como recompensa Olhão recebeu do monarca o título de Vila, entre outras benesses, passando a chamar-se Vila de Olhão da Restauração.

Olhão, também conhecida como cidade cubista, ou Capital da Ria Formosa, é uma cidade em franco desenvolvimento. Este município, composto por cinco freguesias, caracteriza-se pelo tipicismo das suas gentes, tendo ainda hoje como principal suporte a pesca artesanal e as indústrias que dela nasceram, designadamente a conserveira. Olhão é um dos principais portos piscatórios do nosso País.