Tamilnado valstija sutampa su istoriniu – kultūriniu Pietų Azijos subregionu. Šis subregionas nuo seno buvo gyvenamas tamilų, kurie šią šalį vadino Tamilakamu (தமிழகம்) (senąja tamilų kalba – Tamižakam). Kai kuriais atvejais šis terminas reiškė ir gretimas teritorijas: tamilų gyvenamą šiaurės Šri Lanką ir Keralą. Šis regionas nebuvo prijungtas prie Indijos iki pat kolonijinio Britų Indijos laikotarpio.
Tamilnadas (Tamilakamas) nuo seniausių laikų turėjo savarankišką istoriją ir kultūrą.
Seniausias tamilų laikotarpis vadinamas ikisangaminiu, kuris apipintas legendomis apie milžiniškas tamilų teritorijas (kumari kandam), kurios nuskendo vandenyne po didžiulės katastrofos. Po to sekė klasikinis laikotarpis – sangaminis. Paskutiniaisiais amžiais prieš mūsų erą čia susiformavo tamilų valstybės, valdomos valdovų vetar: Čola, Čera ir Pandija. Jos nebuvo užkariautos Maurjų, kaip kad didžiuma Indijos subkontinento, ir išsaugojo nepriklausomybę. Tuometiniai tamilai kūrė savo senąją literatūrą ir išpažino savitą religiją.
Nuo III a. prasidėjo tamilų „tamsieji amžiai“, kurie siejami su mažai tyrinėtu kalabhrų valdymu. Per šį laikotarpį tamilai buvo įtraukti į Indijos civilizacijos orbitą, buvo introdukuotas budizmas ir džainizmas, čia susiformavo savitas raštas (paremtas Brahmi).
Pirmoji jų sukurta imperija buvo Palavų, kilusi iš šiauriausių tamilų teritorijų. Palavos užkariavo telugų sritis (Andhros valstybę) ir ją valdė VII–IX a.
Tuo pat metu (VI–X a.) etnines tamilų žemes suvienijo atgimusi Pandija valstybė, kaip Pandijų dinastija. Jų imperija intensyviai kovojo su Palavais, siaubdama šiaurines Tamilakamo sritis.
Nuolatinių Palavų ir Pandijų kovų fone IX a. vid. atgimė dar viena senoji valstybė – Čola, kuri pasinaudodama priešių nusilpimu, pamažėle įsitvirtino tiek tamilų, tiek telugų žemėse. Sunaikinę abi valstybes, XI a. čolos tapo galingiausia jėga visoje Pietų Azijoje, taip pat trumpai valdė ir dalį Malajų salyno.
Tačiau nuo XII a. Čolų imperija ėmė silpti, negalėdama konkuruoti su vakaruose augančia kanarųHoišalos imperija. XIII a. dar kartą matė atgimusias Palavų ir Pandijų dinastijas, kurias galutinai sunaikino Delio sultonų invazijos.
Musulmonai tamilų teritorijose įkūrė Madurajaus sultonatą, kurį XIV a. sunaikino auganti hinduistinė kanarų valstybė Vidžajanagara. Šiai silpstant XVI a., tamilų žemes užvaldė vietininkai najakai, kurie išlaikė valdžią iki pat kolonijinio laikotarpio.
Indijai iškovojus nepriklausomybę, pietinėje jos dalyje buvo suformuota Madraso valstija. Nuo jos atsiskyrus telugų ir kanarų etninėms sritims, susiformavo dabartinė Tamilnado teritorija, kuri naująjį pavadinimą įgavo 1969 m.