Στα αρχαία χρόνια

Η ευρύτερη περιοχή του Βόλου συγκεντρώνει μερικές από τις σημαντικότερες νεολιθικές θέσεις ολόκληρης της Βαλκανικής χερσονήσου. Οι αρχαιολογικές έρευνες στην περιοχή έχουν φέρει στο φως σαράντα περίπου νεολιθικούς οικισμούς (7η–8η χιλιετία π.Χ.), αρκετοί από τους οποίους εξακολούθησαν τις δραστηριότητές τους και κατά την διάρκεια της εποχής του χαλκού (3000–1500 π.Χ.). Οι σημαντικότεροι νεολιθικοί οικισμοί ανακαλύφθηκαν από τον αρχαιολόγο Χρήστο Τσούντα στις αρχές του 20ου αι. στο Σέσκλο και το Διμήνι. Στους χώρους αυτούς, οι έρευνες ανέδειξαν χαρακτηριστικά γραπτά κεραμικά, κοκάλινα και λίθινα εργαλεία, καθώς και αντικείμενα από οψιδιανό που προερχόταν από την Μήλο.
 
Σημαντικές μυκηναϊκές θέσεις έχουν ανακαλυφθεί στον λόφο των Αγίων Θεοδώρων, στην σημερινή συνοικία του Βόλου Παλιά, και στα Πευκάκια. Στην μυκηναϊκή περίοδο χρονολογείται η ίδρυση της Ιωλκού, σημαντικού οικονομικού και πνευματικού κέντρου της περιοχής, που συνδέεται άμεσα με τον ξακουστό μύθο της Αργοναυτικής εκστρατείας. Παλαιότεροι ερευνητές εκτιμούσαν ότι η θέση της Ιωλκού ήταν στα Παλιά. Ωστόσο, νεότερα αρχαιολογικά ευρήματα τεκμηριώνουν την άποψη ότι η έδρα των βασιλιάδων της Ιωλκού δεν ήταν στα Παλιά, αλλά στο Διμήνι. Εκεί βρισκόταν το κέντρο των οικονομικών δραστηριοτήτων που βασίζονταν στην γεωργία και την κτηνοτροφία, ενώ οι εμπορικές δραστηριότητες γίνονταν από το λιμάνι στα Πευκάκια. Στην κλασική περίοδο (6ος αι. π.Χ.) ήκμασαν οι Παγασές, οι οποίες υπήρξαν επίνειο των Φερών.
 
Το 293/292 π.Χ. ο βασιλιάς της Μακεδονίας Δημήτριος ο Πολιορκητής ίδρυσε στην χερσόνησο που σήμερα αποκαλείται Πευκάκια την πόλη Δημητριάδα, συνενώνοντας τις Παγασές με διάφορες γειτονικές κώμες. Η Δημητριάδα αποτέλεσε ισχυρό στρατιωτικό σταθμό και ορμητήριο των Μακεδόνων. Παράλληλα εξελίχτηκε σε σημαντικό εμπορικό κέντρο κατά την περίοδο από το 217 έως το 168 π.Χ. Η πόλη ήταν χτισμένη σύμφωνα με το ιπποδάμειο σύστημα και περιβαλλόταν από ισχυρό τείχος. Στο ανατολικό τμήμα της πόλης βρίσκονταν το ανάκτορο, νότια η αγορά και δυτικά το θέατρο. Στην περιοχή έχουν βρεθεί πολλές επιτύμβιες στήλες που δίνουν ενδιαφέροντα στοιχεία για την οικονομία, την κοινωνία και την τέχνη της εποχής. Το 197 π.Χ. η Δημητριάδα έπεσε στα χέρια των Ρωμαίων.
 
Από τα πρωτοχριστιανικά έως τα μεταβυζαντινά χρόνια
Η Δημητριάδα εξακολούθησε να ακμάζει και κατά την διάρκεια της ρωμαϊκής κατάκτησης. Μαζί με τις Φθιώτιδες Θήβες, που βρίσκονταν στην σημερινή Νέα Αγχίαλο, ήταν τα σημαντικότερα κέντρα της παλαιοχριστιανικής και βυζαντινής Θεσσαλίας, αποτελώντας την διέξοδο της ενδοχώρας προς την θάλασσα. Μάλιστα, από τον 5ο αι. μ.Χ., η Δημητριάδα έγινε έδρα επισκόπου.
 
Στα τέλη του 6ου αιώνα, εξαιτίας των σλαβικών επιδρομών, οι Φθιώτιδες Θήβες εγκαταλείφθηκαν, ενώ οι κάτοικοι της Δημητριάδας κατέφυγαν για προστασία στο λόφο των Αγίων Θεοδώρων στα Παλιά, όπου προϋπήρχε οικισμός οχυρωμένος από τον αυτοκράτορα Ιουστινιανό (551 μ.Χ.). Τους επόμενους αιώνες η πόλη έχασε την σημασία της, καθώς ήταν επισφαλής στις επιθέσεις Σαρακηνών πειρατών.
 
Το 1204, μετά την άλωση της Κωνσταντινούπολης από τους Σταυροφόρους, η Δημητριάδα δόθηκε στους Μελισσηνούς, ονομαστή βυζαντινή οικογένεια. Τον 14ο αι., συναντάται για πρώτη φορά το τοπωνύμιο Βόλος. Το 1423 το κάστρο των Παλαιών έπεσε στα χέρια των Οθωμανών. Τότε οι χριστιανοί κάτοικοι άρχισαν να εγκαταλείπουν τις παραλιακές περιοχές και να μεταναστεύουν στα υψώματα του Πηλίου. Προς το τέλος του 16ου αι., η έδρα του επισκόπου Δημητριάδος μεταφέρθηκε στον Άνω Βόλο.