Situato in collina a 357 metri d'altitudine, con una superficie di 7.600 ettari, il paese si trova al centro della Gallura, a poca distanza dal mare e dalla Costa Smeralda. Sant'Antonio di Gallura deve essere considerato l'erede e la continuazione di un antico villaggio medievale chiamato Villa de Castro, sorta ai piedi di Lu Naracu, a qualche centinaio di metri dalla Chiesa di Sant'Andrea e dalla piazza omonima posta al centro del paese. Sull'esistenza del villaggio non paiono esservi più dubbi perché è documentata da due importanti documenti: il liber Fondachi del 1317 ed il Compartiment de Sardenja del 1358. Dalla cartella fiscale di Castro che parla di 11 lire e mezzo dovute ogni anno quale imposta fondiaria ed in analogia con quanto risulta da altre ville che pagavano lo stesso tributo, si può calcolare una popolazione tra i 50 ed i 100 abitanti, pari a 13/15 famiglie. Da un altro documento del 1421 si apprende che Castro è andata incontro all'estinzione tra il 1360 e il 1380. Confermano l'esistenza e l'ubicazione del villaggio ai piedi di Lu Naracu cinque sepolture d'individui adulti emerse nel 1995 durante il restauro della Chiesa di Sant'Andrea: uno di questi aveva un anello, forse di rame, al dito anulare della mano destra ed, in bocca, una moneta illeggibile. Sono state rinvenute anche altre monete, due minuscoli cerchietti in metallo, un anello d'oro con pasta vitrea azzurra ed un denaro di zecca genovese a nome di Corrado Re, risalente al VII-VIII secolo. Per i secoli successivi poco si sa del territorio se non che la Villa Castro rientrava nella curatoria di Unali, un distretto che sembra corrispondere a quelli che oggi sono i territori dei comuni di Sant'Antonio e di Arzachena. Le notizie risalenti agli ultimi anni del secolo XVIII, parlano dell'esistenza della Chiesa di S. Andrea appartenente alla nobile famiglia Pes, residente a Tempio. Questa nel 1798 venne ceduta ai pastori della zona che ne curarono le riparazioni e s'impegnarono a mantenere l'edificio sacro in condizioni decenti al fine di potervi celebrare, durante le feste usuali, i riti sacri. Il 5 novembre del 1907 venne istituita la parrocchia ed intitolata, per un fatto ancora poco chiaro, a S. Antonio Abate anziché a Sant'Andrea. La nuova chiesa fu edificata nel 1912 ed intorno ad essa, poco alla volta, sorse e si sviluppò il nucleo abitato chiamato ufficialmente S. Antonio di Calangianus con un appellativo che dichiarava l'appartenenza al territorio del comune calangianese. Tale nome ufficiale fu mutato in quello di Sant'Antonio di Gallura nel 1979, quando la frazione fu costituita in comune autonomo insieme ai comuni di Loiri Porto San Paolo e Golfo Aranci.
Al visitatore si consiglia un itinerario lungo il centro storico, all'interno del quale si possono ammirare le case agricole e alcune chiese di notevole valenza artistica, tra cui quella di Sant'Antonio Abate. Inoltre si può percorrere un sentiero che porta sino al belvedere di "Lu Nuraco" dal quale si può ammirare il fascino del piccolo paese e della vegetazione che lo circonda. Si consiglia inoltre di partecipare alla festa di San Giacomo, il 5 maggio di ogni anno, durante la quale si intrecciano diverse manifestazioni sacre e civili.