Se le puso de nombre a esta población como diminutivo de la palabra Cenote o por haber allí algún pequeño ojo de agua.

En décadas pasadas se caracterizó por ser un municipio expulsor de migrantes yucatecos hacia Estados Unidos, aunque en los últimos años ha sido desplazado por otros lugares del sur de Yucatán.

Sobre la fundación de Cenotillo «Cenote Pequeño», cabecera del municipio del mismo nombre, se desconocen los datos exactos.

En la época prehispánica perteneció a la provincia de los cupules y después de realizada la conquista, permaneció bajo el régimen de las encomiendas, entre las que se pueden mencionar la de don Diego Burgos y don Diego López de Ricalde en 1583, y la de don José Domingo Pardío en 1744.

Declarada la independencia de Yucatán y su posterior anexión al resto de la republica mexicana, la población empieza a figurar como cabecera del municipio teniendo bajo su jurisdicción a 3 pueblos anexos: Tixbacab, Sucilá y Panabá.

El 25 de enero de 1886 adquiere el título de villa por decreto, mismo que es derogado 36 años después para volver a la categoría de pueblo.

Es posible que después hubiera otro decreto, ya que en 1930 reaparece como villa.

Se localiza en el oriente de Yucatán y colinda con los siguientes municipios: al norte con Buctzotz, al sur con Quintana Roo y Dzitás, al este con Espita y al oeste con Tunkás, Tekal de Venegas y Dzoncauich.

En la cabecera existen el palacio municipal; dos templos, uno erigido en honor a Santa Clara y el otro a la Virgen de la Natividad, ambos construidos en el siglo XVII. Ademas, la ex hacienda Tixbacab. Se pueden apreciar vestigios arqueologicos en la zona denominada Tzebtun.

Del 3 al 12 de Agosto en honor a Santa Clara, en la cabecera municipal; y del 13 al 15 del mismo mes en honor a la Virgen de la Asuncion, en la localidad de Tixbacab.

Además de la cabecera, dentro de la jurisdicción municipal quedan comprendidas tres localidades: Tixbacab, Yodzonot Núm. 2 y San Felipe. También se encuentran otras localidades de menor importancia: San Nicolás, Mococa, Pacel, Muctal, Palmero, Cunyá, San Ruto, Kaxec, Kakalhá, Petil, Ocal, Karin, Sihonal, Santa Clara, Cantún, Yohman, Chunyucú, San Pedro, Ebtún, San Antonio, Santa Cruz y Tzumbalam.