Основан, вероятнее всего, в XIV веке как место рыболовства жителей деревни Кудрукюла. Развитию поселения способствовала активная торговля в Нарве, которая в свою очередь являлась морскими воротами. В начале XVI века в Нарву-Йыэсуу переместился рыбный промысел из Нарвы, о чём упоминается в 1503 году в приказе гермейстера Ливонского ордена Вальтера фон Плеттенберга: «…так как вследствие постройки крепости Ивангорода очень притесняется рыболовство, то оно с настоящего времени должно производиться при устье реки Наровы, в открытом море, и для этой цели на суше должны строиться хижины и домики для высушивания сетей и тенет». Данный приказ является первым упоминанием о Нарва-Йыэсуу. Позднее немцы стали называть посёлок Гунгербургом, в период Ливонской войны он получил русское название Усть-Нарва, которое позднее было вновь заменено немецким, а в 1922 году посёлок был переименован в Нарва-Йыэсуу.

Существует легенда, согласно которой название «Гунгербург» посёлку присвоил Пётр I. В начале Северной войны он осматривал устье реки Наровы с целью сооружения здесь инженерных сооружений. Проголодавшись, он попросил у местных жителей поесть, но они были настолько бедны, что не смогли накормить царя. После чего Пётр I воскликнул: «Гунгербург», что в переводе с немецкого означает «голодный город».

Купальня

В начале Ливонской войны (1558—1583) Нарва была занята русскими войсками, и для защиты города с моря в Усть-Нарве была построена деревянная крепость. В этот период происходит экономический подъём Усть-Нарвы за счёт активизации Нарвской торговли. В 1579 году крепость была сожжена шведами и в реку вошел шведский флот, блокировав морской путь к Нарве. С 1581 года по 1704 год город находился под контролем Швеции.

Конец XVI века — первая половина XVII века характеризуется упадком Нарвской торговли и, соответственно, экономическим упадком Гунгербурга. В середине XVII века снова произошла активизация торговли с Нарвой и подъём Гунгербурга. В 1646 году в Гунгербурге был создан постоянный лоцманский пункт.

Выход к морю около санатория «Нарва-Йыэсуу»

Маяк

В ходе Северной войны (1700—1721) русские войска возвели в Гунгербурге укрепления и береговые батареи, которые закрыли Нарву от шведского флота. После взятия Нарвы русскими войсками произошло существенное увеличение потока торговых судов через Гунгербург.

В XIX веке значение Нарвы, а вместе с ней и Гунгербурга, как портового узла уменьшилось. Сказалась мелководность устьевой части Наровы. Крупные суда не могли пройти по реке, и из-за песчаного грунта Нарвского залива во время штормов суда срывало с якорных стоянок. Проводившиеся работы по обустройству русла результатов не принесли. В конце XIX века за счёт становления промышленности в Нарве снова увеличился транспортный поток через Гунгербург.

В 1838 году французом Жуссоном в Гунгербурге было построено первое предприятие — лесопильный завод, который прекратил своё существование в 1849 году. Петербургскими купцами Гердау и Лиддерту в Гунгербурге были открыты ещё несколько небольших предприятий по производству уксуса и красок, которые вскоре тоже прекратили своё существование.

С 1872 года Гунгербург начинает развиваться как дачный посёлок и курорт. В посёлок устремилась знать Петербурга,Москвы, Костромы и Ярославля. Активно развивалось дачное строительство. В 1882 году был построен кургауз, который сгорел в 1910 году. В 1876 году была построена первая водолечебница, в 1902 году — вторая. В 1909 году был построен санаторий. В начале XX века в Гунгербурге был выделен лесной массив, который позднее стал парком, а в 1912 году был построен новый кургауз, который был спроектирован известным петербургским архитектором М. С. Лялевичем. В те годы было установлено регулярное пароходное сообщение с Петербургом.

В конце XIX—начале XX века на пляже Гунгербурга вошли в моду кабины для купания в морской воде. Купальщиков везли в море в специальных купальнях, которые были приспособлены для купания и переодевания в воде. Сначала эту услугу оказывали с помощью лошадей, в дальнейшем эту услугу стали оказывать мужчины. Услуга была платной, поэтому ею пользовались только состоятельные девушки и женщины.

Во время Великой отечественной войны посёлок был практически полностью разрушен, включая кургауз и портовые сооружения. В 1950-е—60-е годы идёт восстановление курорта, строятся пионерские лагеря, дома отдыха и санатории. Посёлок становится всесоюзной здравницей. Так же развивалась и промышленность — были построены рыбопромышленные и судоремонтные предприятия.

В 1991 году, после провозглашения независимости Эстонии и введения визового режима с Россией, поток туристов резко уменьшился, что сказалось на экономике курорта.