Si bien sus costas fueron exploradas por los primeros conquistadores en el siglo XVI, La Paloma no surgió oficialmente como destino hasta 1870, en que se construyó el emblemático Faro de Santa María. Las rocas filosas en la desértica oscuridad más las olas revueltas hacían del cabo Santa María un escenario frecuente de naufragios.
El Faro de La Paloma empezó a construirse a partir del trágico hundimiento del barco francés Lise Amelie en 1868. El naufragio tuvo gran repercusión nacional y mundial, al punto que se decretó urgentemente la edificación del faro, concedida por licitación a la empresa Faros del Río de la Plata & Cía. Otra tragedia marcó el destino del faro, que se desmoronó de pronto cuando faltaba poco para su culminación. Finalmente, un nuevo faro se erigió con éxito en 1874, el mismo faro que aún ilumina el mar como uno de los símbolos de La Paloma, declarado Monumento Histórico en 1976.
Alrededor del Faro empezó a formarse el balneario, que aumentaba su población y visitantes cada año. El balneario tomó el nombre de la antigua Isla La Paloma (también llamada Isla Grande), situada frente a la bahía. La isla (que en la década del 30 se unió con la costa) se llamaba así por la forma que tomaba la espuma al romper en su orilla, similar a estas aves.
El puerto, el ferrocarril y las casitas extendiéndose sobre la Bahía consolidaron a La Paloma como un destino clásico de Rocha durante las primeras décadas del siglo XX. En 1936 llegó la luz eléctrica, sustituyendo a los faroles a queroseno. Ese mismo año se organizó la Sociedad del Cabo Santa María, con la finalidad de urbanizar la localidad. Al año siguiente abre el emblemático Hotel Cabo Santa María, y en 1939 se eleva La Paloma a la condición de Pueblo.
Ya en los años setenta, el puerto es remodelado y los pescadores son reubicados, la mayoría en el Puertito de los Botes. La creciente urbanización de La Paloma hace que se eleve a la categoría de ciudad en 1982.
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