Страна стала крупной колониальной державой после XVII века, владея территориями по всему миру, и голландские работорговцы перевезли более 600 000 человек.
Король Виллем-Александр в субботу назвал эту практику "ужасом".
Он сказал, что королевская семья ничего не сделала, чтобы остановить это.
Он выступал на мероприятии, посвященном 160-летию отмены рабства в стране - перед мероприятием было неясно, извинится ли Король за роль королевской семьи в этой практике.
В июне новое исследование показало, что голландские правители получили эквивалент 545 млн евро (595 млн долларов) по сегодняшнему курсу денег между 1675 и 1770 годами от колоний, где было введено рабство.
В своей речи в Амстердаме Король Виллем-Александр признал, что "монархи и правители Дома Оранжевых не предпринимали никаких мер против [рабства]".
"Сегодня я стою здесь перед вами как ваш король и как часть правительства. Сегодня я извиняюсь сам", - сказал он.
"Сегодня я прошу прощения за явное бездействие".
В сопровождении своей жены королевы Максимы Король признал, что не может выразить точку зрения всей нации, но он сказал толпе, что "огромное большинство" граждан Нидерландов "поддерживает борьбу за равенство всех людей, независимо от цвета кожи или культурного происхождения".
"После признания и извинения мы можем работать вместе над исцелением, примирением и восстановлением", - добавил Король.
Его речь вызвала овации от толпы на фестивале Кети Коти - ежегодном праздновании отмены рабства в стране.
Извинение за рабство разделило Нидерланды
В XVII веке Нидерланды завоевали большие территории в регионах, которые сейчас входят в Индонезию, Южную Африку, Кюрасао и Западную Папуа, и стали ключевым игроком в трансатлантической работорговле.
Тысячи людей были перевезены из Африки в голландские колонии в Карибском бассейне и Южной Америке - что составляло около 5% от всей трансатлантической работорговли - до того, как эта практика была запрещена в 1863 году.
Но в нации Суринам она продолжалась в течение обязательного 10-летнего переходного периода, причиняя неизмеримую боль и страдания.
Нидерланды получили огромное богатство от работорговли, и исследование голландского научного совета показало, что 40% экономического роста в западной провинции Голландии между 1738 и 1780 годами можно приписать этой торговле.
В прошлом году премьер-министр Марк Рютте также извинился за историческую роль своей страны в работорговле, сказав в своей речи в Гааге, что это должно быть признано в "самых ясных терминах" как "преступление против человечества".
И несколько голландских городов, включая Амстердам и Роттердам, извинились за свою роль в торговле.
Но страна потратила время, чтобы противостоять своему колониальному прошлому, и только в 2006 году история голландского рабства была добавлена в школьную программу.