Pierwsze wzmianki o Dziwnówku, wtedy zwanym Klein Divenow (Mały Dziwnówek), pochodzą z 1503 roku, kiedy to na tym terenie powstała karczma "Lutke Divenov". Jest to o tyle istotne, że karczmy w owym czasie pełniły nie tylko rolę gastronomiczno-noclegową, ale zajmowały się również warzeniem i sprzedażą piwa, wypiekiem chleba, zbytem mięsa, a także (jeśli było to możliwe) sprzedażą soli, artykułu spożywczego niegdyś rzadkiego i bardzo pożądanego. Karczma stanowiła także swego rodzaju miejsce lokalnych zgromadzeń czy nawet sądów ławniczych. To tutaj pobierano daniny. Karczma stanowiła więc centrum życia społecznego.
Początkowo jako typowa osada rybacka, liczyła sobie tylko kilka chat, ponoć jeszcze w XVIII stuleciu było ich zaledwie 7. Według niektórych źródeł, w 1870 roku liczba budynków mieszkalnych wzrosła do 23, a przemysłowych/gospodarczych do 12.
Nadmorskie położenie Dziwnówka sprawiło, że jego mieszkańcy nie tylko parali się rybołówstwem, ale postanowili wykorzystać walory wsi i w drugiej połowie XIX wieku nastąpił rozkwit i stopniowa jej rozbudowa. W związku z tym w 1867 roku zaczęto wynajmować turystom pokoje gościnne (w kronikach odnotowano ich liczbę na 24).
Pod koniec XIX wieku i na początku XX wi wykonano w Dziwnowie trzy otwory wiertnicze, mające dostarczyć solankę służącą celom leczniczym. Wtedy też podjęto decyzję, aby Dziwnów został wpisany na listę ośrodków sanatoryjnych. Dzięki temu zaczęły powstawać tutaj nie tylko sanatoria, ale też i inne, mniejsze pensjonaty i ośrodki wypoczynkowe. Hotel „Wald” (Las) Hansa Schneidewendta (budynek istniejący do dzisiaj w centrum Dziwnówka) wspomagał wówczas działające już w Dziwnowie sanatorium.
W 1928 roku miejscowość zmieniła nazwę z Klein Divenow (Mały Dziwnów) na Wald Divenow (Leśny Dziwnów).
W marcu 1945 roku na okolicznych terenach toczyły się bardzo ciężkie walki z Niemcami. Po wojnie nastąpiła rozbudowa Dziwnówka w kierunku północno-zachodnim, ponieważ powróciła tu część polskich uchodźców oraz żołnierzy biorących udział w walkach. Osiedlili się tutaj, sprowadzili swoje rodziny z głębi kraju, albo kresów wschodnich. Z tamtych czasów pozostało tylko kilka domów w tzw. Starym Dziwnówku.
Gmina Dziwnów, choć oficjalnie składa się z czterech miejscowości: Międzywodzie, Dziwnów, Dziwnówek, Łukęcin, ma w swoim obszarze jeszcze jedną miejscowość – Wapno. To nieco tajemnicze, mało znane miejsce położone jest w lesie pomiędzy Dziwnówkiem a Łukęcinem, do nadejścia działań wojennych w marcu 1945 roku, było zamieszkane przez kilkadziesiąt osób. Wapno, do 1945 zwane Kalkberg Försterei, Kalkberg. Obecnie w tym miejscu, znajdują się jedynie ślady dawnej zabudowy. Ówczesny Kalkberg był całkowicie niezależną jednostką osadniczą, składającą się z kilkunastu budynków i towarzyszących im zabudowań gospodarczych. Jego nazwa wywodzi się od niewielkiego wzniesienia, w którym wiele lat wcześniej odkryto złoża kredy. Domniemywa się tym samym, że założenie osady w tym miejscu (prawdopodobnie w XIX wieku) miało związek właśnie z eksploracją kredowego złoża. W momencie, gdy toczono walki o Dziwnówek (w marcu 1945 roku) wieś niemal doszczętnie zniszczono, na szczęście mieszkańcy opuścili ją kilka dni wcześniej.
Po wojnie, nie została ponownie zamieszkana, a wraz z upływem czasu uszkodzone w wyniku walk budynki, ulegały dalszej destrukcji. Obecnie, po położonej w leśnym zakątku wsi, można znaleźć jedynie ślady w postaci fragmentów ław fundamentowych oraz kilka niewielkich kredowych wyrobisk. Jako ciekawostkę należy wskazać fakt, iż Wapno, choć nie posiada żadnych budynków i nie jest przez nikogo zamieszkane, wciąż funkcjonuje w krajowym spisie miejscowości jako niezależna wieś. Wskazówki jak dotrzeć do dawnego wyrobiska przy nieistniejącej już osadzie w artykule:" Skamieniałości sprzed 150 milionów lat w Dziwnówku".
Dzisiaj niezaprzeczalnym symbolem Dziwnówka jest metalowa atrapa latarni morskiej. Znajduje się ona w centrum, przy ulicy Kamieńskiej, w pobliżu skrzyżowania z ulicą Wolności. Charakterystyczny obiekt pierwotnie znajdował się w Kamieniu Pomorskim. Twórcami latarni byli pracownicy z kamieńskiej spółdzielni mleczarskiej, którzy zbudowali latarnię na Turniej Miast organizowany przez telewizję. Jeszcze w latach 70-tych znajdowała się w Kamieniu Pomorskim, ale później władze gminy Dziwnów zdecydowały aby ją przenieść do Dziwnówka. Latarnia początkowo pełniła funkcję sklepu z produktami mlecznymi, później, kiedy przeszła w prywatne ręce, mieściła się w niej kawiarnia, dzisiaj natomiast jest tam sklepik z pamiątkami. Na przestrzeni lat zmieniło się nie tylko jej położenie ale również i barwa. Początkowo w kolorze czerwonym, później niebieskim, a od kilku lat przemalowana została na biało. Obecnie jest to jeden z niewielu symboli tej mieściny i tylko najstarsi mieszkańcy regionu oraz miłośnicy historii pamiętają jej początki.
Niektórzy zaś uważają, że sercem Dziwnówka jest skwer na końcu ul. Kamieńskiej, tuż przed zejściem na plażę, na którym ustawiono zegar słoneczny, zbudowano tryskające z ziemi fontanny (czynne w sezonie), a wokół placyku ustawiono ławeczki i drewniane leżanki. Ulica Kamieńska przebudowana została w roku 2018, kosztem ponad 2 milionów złotych, ale dzięki temu Dziwnówek zdecydowanie wypiękniał.
Wspomniany wcześniej Zegar słoneczny ma tarczę w kształcie kręconej spirali, na której umieszczono cyfry wskazujące godziny. Cień ze słupa pada na "taśmę cyferblatu" wskazując czas, z dokładnością do 10 minut. Zegar swoją konstrukcję zawdzięcza złożonym i skomplikowanym obliczeniom matematycznym, które wykonywane były na podstawie jego dokładnego usytuowania na siatce geograficznej
Ciekawostką jest fakt, że Zegar słoneczny w Dziwnówku jest jednym z 5 tego typu zegarów na świecie.
Na koniec warto wspomnieć, że dzisiaj ta nadmorska mieścina liczy sobie około 400 stałych mieszkańców i 151 gospodarstw domowych. Lecz należy podkreślić, że w żadnym stopniu nie odzwierciedla to ilości miejsc noclegowych dostępnych dla turystów.
Podsumowując można z całym przekonaniem stwierdzić, że Dziwnówek mimo, że nieduży posiada szereg udogodnień, które zapewnią wypoczywającym udany urlop (patrz: Dlaczego-wybrac-dziwnowek-na-urlop).