В античности первым поселением на Гераклейском полуострове был форпост Телапил (VI век до н. э.), известный как Херсонес-I, захваченный греками-колонистами. Они построили свою крепость-колонию Херсонес-II на части территории современного Севастополя и населили выходцами из Гераклеи Понтийской в V веке до н. э.; позже она входила в состав Римской и Византийской империй.

Во время своего путешествия Херсонес посещал святой апостол Андрей Первозванный. В Херсонесе принял мученическую смерть муж апостольский святой Климент, папа Римский (I век н. э.). В Херсонесе умер от голода в ссылке святой Мартын Исповедник, также папа Римский (VII век н. э.).
В 988 г. городом Херсоном (как стал именоваться город в византийское время)овладел киевский князь Владимир Святославич, который вместе со своей дружиной принял здесь православие. Конечно, православие в то время ещё не было оформлено, как отдельная ветвь христианства, а само крещение Владимира в Херсонесе — скорее легенда, поскольку не существует никаких исторических свидетельств о месте крещения Владимира. Однако никаких других баптистериев того времени, кроме херсонесского, на территории Руси неизвестно.

Херсонес был уничтожен войском Золотой Орды, и его территория сначала контролировалась княжеством Феодоро, а в 1475—1781 годы — вассальным Османской империи Крымским ханством.

Датой основания современного Севастополя считается 3 (14) июня 1783 года. В этот день под руководством контр-адмирала Фомы Фомича Мекензи были заложены первые четыре каменные постройки Севастополя: дом командующего Севастопольской эскадрой Томаса Меккензи (Фомы Фомича), часовня, кузница в Адмиралтействе и пристань, названная впоследствии Графской. Основателем города явился контр-адмирал шотландского происхождения Фома Фомич Мекензи. Но ещё пятью годами ранее решением Александра Суворова на берегах Севастопольской бухты были построены первые земляные укрепления и размещены русские войска.

Первоначально поселение называлось Ахтиар, по имени бывшей на месте города крымскотатарской деревни Ак-Яр (крымскотат. белый берег, обрыв), пока 10 (21) февраля 1784 года Екатерина II своим указом повелела Г. А. Потёмкину устроить на его месте большую крепость и назвать Севастополем. Город строился на средства, полученные Потёмкиным с новороссийских земель. Административно Севастополь вошёл в состав Таврической области, образованной в составе Екатеринославского наместничества.