Η ονομασία Μετέωρα είναι νεότερη και δεν αναφέρεται από τους αρχαίους συγγραφείς. Το όνομά τους το οφείλουν στον Άγιο Αθανάσιο τον Μετεωρίτη, κτήτορα της μονής της Μεταμόρφωσης του Σωτήρος (Μεγάλο Μετέωρο), ο οποίος ονόμασε έτσι τον «πλατύ λίθο›, στον οποίο ανέβηκε για πρώτη φορά το 1344. Σύμφωνα με την επικρατούσα άποψη, οι πρώτοι αναχωρητές εγκαταστάθηκαν στην περιοχή το 12 αι. Στα μέσα του 14ου αι. ο μοναχός Νείλος συγκέντρωσε τους μοναχούς που ζούσαν απομονωμένοι σε σπηλιές των βράχων, γύρω από την σκήτη της Δούπιανης οργανώνοντας έτσι τον μοναχισμό στα Μετέωρα. 

Η κατάκτηση της Θεσσαλίας από τους Οθωμανούς Τούρκους (1393) και η βαθμιαία κατάρρευση και τελική πτώση της βυζαντινής αυτοκρατορίας επέφεραν κατά το 15ο αι. μια κάμψη στη μοναστική ζωή των Μετεώρων. 

Κατά το τελευταίο τέταρτο του 15ου αι. παρατηρείται μια ανάκαμψη, που σηματοδοτείται από τη ίδρυση της μονής της Αγίας Τριάδας (1475/76) και την τοιχογράφηση του παλαιού καθολικού του Μεγάλου Μετεώρου (1483). Η ακμή των Μετεώρων θα συντελεστεί τον επόμενο αιώνα, κατά τον οποίο ιδρύονται νέα μοναστήρια, ανεγείρονται νέα καθολικά και άλλα μοναστηριακά κτίσματα, τα περισσότερα από τα οποία κοσμούνται με εξαιρετικής τέχνης αγιογραφίες. 

Κατά την περίοδο της τουρκοκρατίας στη Θεσσαλία (1393-1881) τα μετεωρίτικα μοναστήρια λειτούργησαν ως τόποι ελπίδας. Στις αρχές του 19ου αι. τα στρατεύματα του Αλή-Πασά, επέφεραν καταστροφές και λεηλασίες σε πολλά από αυτά (Μονή Υπαπαντής, Μονή Αγίου Δημητρίου κ. ά.). 

Τα έξι επισκέψιμα μοναστήρια των Μετεώρων, είναι σήμερα αναστηλωμένα και με συντηρημένο στο μεγαλύτερο μέρος τους τον τοιχογραφικό τους διάκοσμο. Το 1989 η Unesco ενέγραψε τα Μετέωρα στον κατάλογο των Μνημείων της Παγκόσμιας Κληρονομιάς, ως ένα ιδιαίτερης σημασίας πολιτιστικό και φυσικό αγαθό.