En 1672, Louis XV de France concède l'île Charron (à cette époque nommée l'ile Notre-Dame) au gouverneur de Trois-Rivières, René Gaultier. En signant l'acte de concession, l'intendant Jean Talon annexe l'île au fief Du Tremblay. En 1689, la femme de Gaultier (fille de Pierre Boucher) concède l'île Notre-Dame à leur fille Madeleine Le-Villier et est rebaptisée l'île Madeleine.
De 1690 à 1753, une série de successions se produit. D'abord vendue à Louis Lamoureux, elle est acquise trois ans plus tard par Prudent Bougret dit Dufort qui rebaptise l'île Madeleine en l'île Dufort. Puis en épousant Marie-Joseph Lamoureux fille de Louis Lamoureux, François Charron se voit donner la moitié de l'île et la partie ouest appartenait aux Jésuites.
En 1815, l’arpenteur-général du Bas-Canada Joseph Bouchette indique sur l'une de ses cartes que l'île se nomme Charron, mais ce n'est qu'en 1950 que l'île prend officiellement ce nom.
En 1984, le parc national des Îles-de-Boucherville est créé à proximité de l’île Charron et cinq ans plus tard, le gouvernement du Québec verse à la Compagnie de Jésus une somme de 30 000 dollars pour la perte des terres qui appartenaient aux Jésuites. Le gouvernement provincial cède l'île à la ville de Longueuil dans le but d'y aménager un parc et des espaces verts.