L’emplacement où se trouve Notre-Dame-du-Portage est fréquenté par les Amérindiens (Malécites, Micmacs, Abénaquis et Montagnais) pendant plusieurs siècles avant l’arrivée des Blancs, puisqu’il est le point de départ et d’arrivée du sentier connu plus tard sous le nom de «Portage du Témiscouata».
En 1673, le territoire de la municipalité actuelle est inclus dans la seigneurie de Verbois, aussi connue sous le nom de Terrebois, concédée en 1673 à François Dionis, un bourgeois de Paris qui ne met jamais les pieds en Amérique. La seigneurie est vendue, en 1689, à Aubert de la Chesnaye, déjà propriétaire de celle de Rivière-du-Loup.
En 1703, la présence de Pierre Boucher est attestée au lieu-dit Rivière-des-Caps, qui formera plus tard la partie ouest de Notre-Dame-du-Portage. En 1754, cet endroit compte 16 propriétaires. En 1762, quatre familles sont établies dans le secteur de l’anse du Portage, alors connu sous le nom de Trois-Ruisseaux. Le sentier du Portage du Témiscouata est converti en véritable route en 1783. En 1815, l’existence d’une auberge est attestée au bas de la côte du Portage, à peu de distance du point d’arrivée du chemin du Portage.
En 1856, la paroisse (1er mars) et la municipalité (19 juillet) sont officiellement érigées, à partir d’une portion du territoire de Saint-Patrice de Rivière-du-Loup et de Saint-André de Kamouraska. La première commission scolaire est établie en 1857, alors que la construction de l’église débute deux ans plus tard.
Dès la fin du 19e siècle, Notre-Dame-du-Portage devient un endroit prisé de villégiature. Elle le demeure toujours, quoique la reconfiguration du réseau routier ait provoqué une diminution sensible des commerces et établissements hôteliers au cours de la deuxième moitié du siècle dernier.