Στην πλαγιά ενός λόφου και σε υψόμετρο 320 μέτρων στο 730 χιλιομετρο της Εθνικής οδού Χαλκίδας-Λ. Αιδηψού είναι κτισμένη η Αγία Άννα με περίπου 1500 κατοίκους σήμερα. Στην Αγία Άννα περιλαμβάνονται ο παλιός οικισμός Παλιόβρυση και ο παραλιακός οικισμός Αγκάλη.
Η ονομασία της έδρας του δήμου Νηλέως οφείλεται στη θαυματουργή εικόνα της Αγίας Άννας, που βρίσκεται σήμερα στον ομώνυμο κεντρικό ναό της πόλης. Ο θρύλος λέει ότι στον τόπο, που είναι χτισμένη σήμερα η εκκλησία, από θαύμα της Αγίας Άννας, σώθηκαν οι κάτοικοι από επιδρομή πειρατών. Στη συνέχεια βρήκαν τη θαυματουργή εικόνα μετά από όραμα κάποιας χωρικής.
Ο ναός μάλλον ήταν της βυζαντινής περιόδου αλλά δυστυχώς το 1960 κατεδαφίστηκε και αντικαταστάθηκε από τον καινούριο ναό. κατοίκιση στην περιοχή αρχίζει από την Παλαιολιθική περίοδο. Η αρχαιολογική έρευνα στις θέσεις Αγκάλη, Άγιος Βασίλειος όπως και στο Σαρακήνικο του Δήμου Κηρέως, έφερε στο φως παλαιολιθικά εργαλεία κατασκευασμένα από πυριτόλιθο με την τεχνική Levallois . Η ύπαρξη μικρού οικισμού της νεολιθικής Περιόδου πιθανολογείται στη θέση Άγιος Βασίλειος, όπου οι ερευνητές έχουν εντοπίσει πολλά εργαλεία τα οποία χρονολογούνται σ’ αυτή την εποχή.
Η Αγία Άννα, στη θέση που βρίσκεται σήμερα, κτίστηκε το 1776 την εποχή των Ορλωφικών από λίγες οικογένειες, που ήλθαν από την Παναγίτσα. Σύντομα εξελίχθηκε σ ένα ηλούσιο χωριό ιδιο- κτήτης του οποίου έγινε ο Ιμπραήμ μπέης. Μετά την ένταξη της Εύβοιας στο Ελληνικό κράτος η περιοχή πουλήθηκε στον Ιωάννη Ξένο.
Αργότερα σταδιακά οι εκτάσεις περιήλθαν στα χέρια των κατοίκων της.Η θέση της και ο γεωγραφικός προσανατολισμός της Αγίας Άννας, εξασφαλίζουν ανοικτό ορίζοντα με απαράμιλλη θέα στο Αιγαίο, εξαιρετικό κλίμα και δροσερό καλοκαίρι. Όλη η περιοχή είναι πνιγμένη στο πράσινο με εναλλασσόμενο τοπίο από πευκοδάσος, ελαιώνες και κατάφυτες από πλατάνια ρεματιές. Στην Αγία Άννα όπως προαναφέραμε, υπάγονται και οι οικισμοί Παλιό βρυση και Αγκάλη, Η Αγία Άννα, με την Παλαιόβρυση είναι παλαιοί παραδοσιακοί οικισμοί με τοπικό χρώμα και πλούσια πολιτιστική κληρονομιά.