Bien avant le début de la colonisation européenne, des hommes ont vécu à Petite Terre. En effet, on a retrouvé sur l’île des traces amérindiennes anciennes. Le matériel recueilli atteste d’une présence humaine entre 600 et 1500 après Jésus-Christ. Des fouilles archéologiques récentes vont permettre de mieux connaître les activités humaines concernant cette période.
Les îlets furent occupés par des Européens pendant toute la deuxième moitié du XVIIe siècle, sans doute des Désiradiens. Il s’agissait de planteurs de coton avec leurs esclaves. La carte dressée en 1770 par les géomètres du Roi mentionne
l’habitation de Monsieur Séaux avec ses cases d’esclaves et indique le parcellaire bordé de haies vives et les cultures sur les deux îlets. Les murs de pierre délimitant les parcelles sont encore visibles de nos jours, ainsi que les ruines de deux maisons datant de cette époque.
A partir de 1826, les îlets de Petite Terre deviennent propriété de la famille Thionville, d’origine désiradienne, . Par acte notarié, en date du 2 Mai 1838, la famille Thionville fait don à la colonie de Guadeloupe d’une parcelle de 50 ares, en vue de la construction du phare. Il est édifié en 1840.
En 1858, un recensement indique que 28 personnes vivaient à Petite Terre.
En 1942, sept familles d’agriculteurs vivaient sur le site, leur ressources étaient variées : coton, pois, giraumon, pastèque, manioc et igname. Ils pratiquaient également la pêche et l’élevage de porcs, de moutons et de cabris.
En 1972, les derniers habitants, le gardien du phare et sa femme, quittent l’île, le phare étant automatisé.
En 1994, le Conservatoire du Littoral devient propriétaire de la partie centrale des deux îlets. Cette aquisition contribue à la protection des îlets : le site est alors inscrit à l’inventaire ZNIEFF et fait l’objet d’un Arrêté de Protection de Biotope.
Le 3 Septembre 1998, la réserve naturelle est crée, le Préfet de Guadeloupe demande à l’ONF de prendre en charge la gestion du site.
En 2002 l’association désiradienne Ti-Tè voit le jour et la gestion de Petite Terre est organisée entre les co-gestionnaires.