Историки предполагают, что Сорренто был основан греками. Об этом говорит и название города. Как полагают, оно образовано от греческого Сиррентон, что означает в переводе «слияние вод». В дождливый сезон в районе поселения мутные потоки вырывались из тесных горных долин и сливались в один мощный поток, впадавший в море. Народная этимология связала это название с сиренами, мифическими существами, которые обитали на этих берегах. Полуженщины-полуптицы, эти существа завлекали своими волшебными голосами проплывавших мимо моряков. Привлеченные чудесным пением мореходы направляли свои легкокрылые челны к скалистому берегу. А когда корабли разбивались о рифы и неосторожные странники добирались до берега, сирены убивали их и поедали трупы. Греков вытеснили этруски, а тех около 420 г. до н. э. – оски, которых сменили римляне. Жители Сорренто участвовали в Италийском восстании 90 г. до н. э. После подавления восстания Сулла основал в Сорренто римскую колонию. Позднее здесь размещал солдат-ветеранов Октавиан. В V в. н. э. Сорренто был уже центром епископства. В конце византийского правления город получил автономию. Сначала он находился под покровительством неаполитанских герцогов; потом им управляли собственные архонты и герцоги. В дальнейшем история города сходна с историей других городков Кампаньи: междоусобицы, постоянные набеги сарацинов, борьба с лангобардами. В 1035 г. Гуаймар IV, князь Салернский, заставил соррентцев признать герцогом своего младшего брата Гуидо, после смерти которого (70-е гг. XI в.) город снова становится независимым, а в 1137 г. входит в состав норманнского Сицилийского королевства. Когда королевством начала править Арагонская династия, горожане несколько раз поднимали мятеж, но в дальнейшем довольно спокойно жили в составе Неаполитанского королевства, если не считать нескольких бурных эпизодов вроде взятия города турками (1558 г.) или осады города войсками Джованни Грилло, генерала герцога Гиза (1648 г.). В 1860 г. Сорренто вошел в состав объединенной Италии.
Исторический центр города еще сохранил планировку римских времен. В центре расположен кафедральный собор; построен он в XI в., но впоследствии неоднократно перестраивался. Современное трехнефное здание построено во 2-й половине XVI в. Неоготический фасад пристроен в XVIII–XIX вв. Собор освящен в честь свв. Филиппо и Джакомо. В правом нефе собора находится купель, в которой в 1544 г. крестили великого ренессансного поэта Торквато Тассо. Левый неф притягивает посетителей образом Богоматери «Млекопитательницы», а также роскошным майоликовым полом. В среднем нефе находятся изображения святых соррентийских мучеников Филиппо и Джакомо. Великолепная резьба по дереву украшает хоры. Нижний ярус кампанилы относится к византийским временам. Украшением собора являются инкрустации из камня и дерева («интарсии»). Соборные интарсии созданы в XVIII–XIX вв. Но с тех пор искусство инкрустации вышло на улицы, и теперь интарсии являются едва ли не самым ходовым сувениром в городе. Белокаменная церковь Св. Франциска Ассизского (XVIII в.) привлекает своей барочной архитектурой. Церковь пристроена к более древнему (XIII в.) монастырскому двору, прославленному галереей из перекрещивающихся арок в сицилийско-арабском стиле. В наши дни в этом дворе проводятся фестивали «Соррентийское музыкальное лето». Центральная площадь Сорренто носит имя самого знаменитого уроженца города – Торквато Тассо (1544–1595); с 1870 г. ее украшает памятник великому поэту. На площади также находится памятник св. Антонину, монаху-бенедиктинцу, умершему в 830 г. и объявленному покровителем города. Торжества в честь святого проводятся в день 14 февраля. Их центром становится базилика, освященная в честь св. Антонина. Современное здание (XVII в. с переделками XVIII–XIX вв.) построено на месте норманнской церкви XII в. В склепе базилики хранятся мощи св. Антонина. Эта базилика популярна у местных моряков и рыбаков. Над входом в базилику укреплено украшение в виде китового скелета, а в крипте базилики находятся многочисленные эпитафии по погибшим или пропавшим без вести кораблям.