O território do atual município fora ocupado originalmente pelos índios tupis e paiacus, mas as terras foram concedidas aos jesuítas em 1607. Estes foram responsáveis pela catequização dos indígenas e construíram a Igreja de São Miguel, porém foram expulsos pelas invasões holandesas em 1757. Ainda no século XVIII, houve a elevação à categoria de vila, estabelecendo-se nas décadas seguintes como um centro econômico e pecuarista. Com isso, foi decretada sua emancipação de Ceará-Mirim na década de 1960. A importância histórica e a beleza natural de suas praias também fizeram do município um centro turístico conhecido internacionalmente.[8]
Seu nome é uma homenagem à cidade portuguesa de Estremoz, no Distrito de Évora, porém com o tempo passou-se a escrever seu nome com "x" ao invés do "s". Em Extremoz localiza-se a praia de Genipabu, o cartão-postal do estado do Rio Grande do Norte, além de outras praias e monumentos históricos, dentre estes: as ruínas da Igreja de São Miguel, herança dos jesuítas; e a atual Igreja Matriz de São Miguel. Também cabem ser ressaltadas festividades como o carnaval, as festas juninas e os eventos religiosos.
