Surgiu como povoado em fins do século XVII e início do século XVIII. O primeiro povoado que existiu no local era conhecido pela denominação de Arraial Velho, provavelmente situado a 2 km da atual cidade.
Os primeiros colonizadores foram dois irmãos portugueses, Domingos e José Valente, vindos de Salvador - Bahia em busca de ouro.
Pesquisas recentes comprovam que a região foi ocupada primeiramente por criadores de gado, que chegaram ao local em busca de animais que fugiam dos currais localizados em fazendas próximas ao Rio São Francisco, em busca da vasta alimentação existente nas verdes planícies às margens do Vão Paranã. Entretanto, esses criadores nunca chegaram a fundar um centro urbano. Assim, a região onde se localiza o município, entre os rios São Francisco e o rio Paranã (rio Tocantins), passou por um processo de ocupação diferente do ocorrido em outras partes de Goiás.
Os padres jesuítas também tiveram sua parcela de colaboração na formação do povoado. Foram eles os responsáveis pela construção da primeira escola no povoado. Em 1937 foi construído o Seminário da cidade, prédio restaurado pelo patrimônio histórico do município. A Igreja da Matriz de São Domingos (construída provavelmente em 1907), situada na parte antiga da cidade, também constitui um dos símbolos mais marcantes da história da cidade.

Distrito criado com a denominação de São Domingos pela Lei Provincial n.º 14, de 23-07-1835, subordinado ao município de Arraias.
Elevado à categoria de vila com a denominação de São Domingos pela Lei Provincial n.º 3, de 14-10-1854, desmembrado de Arraias. Constituído do distrito sede. Instalado em 30-04-1855.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1911, o município aparece constituído de 2 distritos: São Domingos e Galheiros.
Pela Lei Municipal de 07-01-1919, é criado o distrito de Guarani e anexado ao município de São Domingos.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1933, o município é constituído de 4 distritos: São Domingos, Guarani, Mucambo e São João do Galheiros (ex-Galheiros).
Assim permanecendo em divisões territoriais datadas de 31-XII-1936 e 31-XII-1937.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 557, de 30-03-1938, o distrito de São João do Galheiros voltou a denominar-se Galheiros.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 1.233, de 31-10-1938, o distrito de Mucambo é extinto. Parte de seu território foi anexado ao distrito de Guarani e parte ao distrito de Galheiros, ambos no município de São Domingos.
No quadro fixado para vigorar no período de 1939-1943, o município é constituído de 3 distritos: São Domingos, Galheiros e Guarani.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 8.305, de 31-12-1943, o distrito de Guarani passou a denominar-se Coatiçaba.
Em divisão territorial vigente em 1-VII-1950, o município de São Domingos é constituído de 3 distritos: São Domingos, Coatiçaba e Galheiros.
Pela Lei Estadual n.º 2.123, de 14-11-1958, é desmembrado do município de São Domingos o distrito de Galheiros. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960, o município é constituído de 2 distritos: São Domingos e Coatiçaba.
Pela Lei Estadual n.º 4.800, de 08-11-1963, é desmembrado de São Domingos o distrito de Coatiçaba. Elevado à categoria de município com a denominação de Guarani de Goiás.
Em divisão territorial datada de 1-I-1979, o município é constituído do distrito sede.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2017.