thumb|300px|Utrecht in 1649. De stad bevindt zich dan ruim 500 jaar binnen de stadswallen en muren en zal nog bijna 200 jaar deze omvang kennen. Een uitzondering daarop bestond met name aan de noordzijde in de voorstad Bemuurde Weerd waar brandgevaarlijke bedrijvigheid plaatsvond. (Kaart van "Trajectum Wttrecht" (stad met onmiddellijke omgeving) uit Blaeu's Toonneel der Steden in de Atlas van Loon, Willem en Joan Blaeu. Het oosten ligt boven in deze kaart)
In de geschiedenis van de stad Utrecht was reeds in de prehistorie sprake van kleinschalige bewoning op deze plek. De Romeinen bouwden rond 50 n.Chr. in het kader van een zeer omvangrijk militair bouwproject langs de toenmalige Rijnloop het fort Traiectum, ter hoogte van waar nu het Domplein is. Dit wordt algemeen gezien als het begin van de geschiedenis van de huidige stad Utrecht.
Na het vertrek van de Romeinen, rond 270, moeten er zich in het midden van de 5e eeuw Franken in deze regio hebben gevestigd. Vanaf de 7e eeuw tot het begin van de 8e eeuw zou dat tot conflicten met de Friezen leiden.
Rond het jaar 700 arriveerden Angelsaksische missionarissen om het gebied te kerstenen en zij vestigden in het oude Romeinse fort daarvoor hun basis onder Frankische bescherming. Het groeide uit tot de burcht Trecht en het kerkelijk centrum. Hiernaast ontstond in de 10e eeuw met Stathe een bloeiend handelscentrum met koop- en ambachtslieden.
In 1122 verkreeg Utrecht stadsrechten, als een van de eerste steden op het huidige Nederlandse grondgebied. Kort daarop werden er stadswallen met een verdedigingsgracht om de stad aangelegd. Dankzij verdere groei was Utrecht tot halverwege de 16e eeuw de grootste stad van de Noordelijke Nederlanden.
Vanaf de late middeleeuwen tot aan het begin van de 19e eeuw kende de stad verschillende periodes van botsingen en verschuivingen tussen en binnen verschillende machten, door onder meer de gilden, reformatie en bezettingen door Spanjaarden en Fransen. In deze periode is ook de Universiteit Utrecht opgericht. Vanaf omstreeks 1525 bleef het inwoneraantal drie eeuwen lang schommelen rond de 30.000.Voor de inwoneraantallen, zie Utrecht (stad)#Demografie
Vanaf het begin van de 19e eeuw werden, in ruime zin, nutsvoorzieningen aangelegd en uitgebreid. Dit zorgde ervoor dat de situatie voor de stad sterk verbeterde. In de tweede helft van de 19e eeuw vond de eerste stadsuitbreiding plaats. Al vóór de Tweede Wereldoorlog, en vooral daarna, zou Utrecht hiermee grootschalig uitbreiden.
Naam De Latijnse naam Traiectum betekent in dit verband zoveel als "plek om de rivier over te steken". De plaats in kwestie was in de oudheid nog enkel een Romeins fort (castellum).
Vanaf de 8e eeuw bleef de naam Traiectum in gebruik.C. Dekker, C.J.C. Broer e.a, p. 46 Trecht als naam wordt ook al in de vroege middeleeuwen gebruikt.De schrijfwijze Trecht voor de burcht (het voormalige Romeinse fort) in de Utrechtse binnenstad, of anders de plaats Utrecht, duikt bijvoorbeeld op in: Willibald (ca. 766), Vita Bonifatii auctore Willibaldo (MGH, p. 17, 47 en 52). Uiteindelijk ontstaat daaruit de plaatsnaam Utrecht De naam Ultrajectum werd na 870 gebruikt, vooral in bronnen van elders. Men deed dit om een beter onderscheid te maken met het huidige Maastricht (Traiectum ad Mosam), dat bij dezelfde gelegenheid als Boven-Trecht tegen Uut-Trecht = Beneden-Trecht gesteld wordt.H. Renes, p. 9
In met name de vroege middeleeuwen verhalen schrijvers ook wel dat Utrecht de naam Wiltenburg had. Volgens Beda was die naam gerelateerd aan de toenmalige bewoners, de Wilti.
Rivierenlandschap Het landschap in en rond Utrecht was een deels drassig gebied en werd destijds sterk bepaald door de toenmalige loop van de Rijn en de zijarmen van deze rivier, die binnen stroomgordels meanderden en zich soms verlegden.G.J.A. Bruynel, p. 6-24 Oeverwallen en stroomruggen konden daarin hogergelegen delen vormen.E. J. van Ginkel, p. 16 De Rijn was onderhevig aan sterk wisselende waterstanden door zware regenval vanuit het gebergte in Duitsland en kende zeer lage waterstanden in de zomer. Direct noordelijk van het huidige Utrechtse stadscentrum splitste de Rijn zich vanaf circa 700 v.Chr. af met een smalle zijarm, de Vecht, maar deze splitsing zou in de Romeinse tijd verder zuidelijk komen te liggen. In de Romeinse tijd werd de Lek tevens een actieve(re) rivier voor de afvoer van het Rijnwater en de Rijnloop verlegde zich tot door het Utrechtse stadscentrum tot circa 1000 na Chr. Het gebied ten noorden en westen van Utrecht bestond uit uitgestrekte veengebieden met weiden; het gebied ten oosten kent met de Utrechtse Heuvelrug stuwwallen en dekzandruggen.
thumb|100px|Zwaard van Jutphaas
Oudste vondsten In de steentijd kwamen er reeds mensen in het gebied van de toekomstige stad Utrecht getuige onder meer kampvuurkuilen. Als topstuk uit de bronstijd kent men het Zwaard van Jutphaas uit 1800–1500 v.Chr. dat bij de zuidgrens van de stad Utrecht werd gevonden. Er is geconstateerd dat er op plek waar later de stad Utrecht zou verrijzen, in ieder geval rond 1800–800 v.Chr. bewoning was.J.S. van der Kamp, p. 10
Romeinen
thumb|left|Bij de archeologische opgraving in 1933 op het Domplein werd een deel van een stenen Romeinse barak aangetroffen (midden van de foto) De Romeinen maakten in de 1e eeuw n.Chr. de rivier de Rijn definitief tot noordgrens van hun rijk. Een van de castella die de Romeinen in deze tijd bouwden was Traiectum voor een infanteriecohort. Traiectum lag op een oeverwal dicht bij de splitsing van de Rijn en de Vecht, op een plaats waar de rivier doorwaadbaar of over te steken was. Resten van dit Romeinse fort liggen deels onder het huidige Domplein.
Aanvankelijk bestond het castellum uit een aarden wal met houten palissade, waarbinnen de barakken en het hoofdkwartier lagen. Het is viermaal herbouwd, de laatste maal in steen. Zowel ten westen (rond de huidige Boterstraat) als ten oosten (rond de Pieterskerk) van het castellum ontstond in deze tijd een kampdorp (vicus) met 100 tot 300 niet-militaire inwoners, waarvan bij archeologische opgravingen sporen tevoorschijn gekomen zijn. Zuidelijk van het castellum zijn daarbij nog andere sporen aangetroffen, waaronder rond de Eligenstraat sporen van een Romeinse inheemse boerderij uit de 1e eeuw.
Op enkele kilometers afstand bevonden zich in Vleuten en Vechten nog twee andere castella in de omgeving. Bij de nieuwbouw voor Leidsche Rijn tussen 1997 en 2008 zijn in De Meern een aantal zeldzame Romeinse vaartuigen gevonden.
Vroege middeleeuwen Friezen en Franken In de loop van de 3e eeuw brokkelde het Romeinse Rijk langzaam af. Rond het jaar 270 trokken de Romeinse militairen weg uit de forten langs de Rijn ten westen van hun stad Ulpia Noviomagus Batavorum (die als de voorloper van Nijmegen geldt). Het lijkt erop dat de Noordelijke Nederlanden in deze tijd grotendeels ontvolkt raakten, en ook in Utrecht is geen bewijs gevonden voor bewoningscontinuïteit in deze periode.C. van Rooijen, Continue discontinuïteit, p. 5-34T. Hoekstra, p. 186-188
In de vijfde eeuw lijken de Noordelijke Nederlanden langzamerhand opnieuw bevolkt te zijn geraakt, nu door polytheïstische Friezen, die hun macht langs de kust uitbreidden tot aan het Zwin, terwijl vanuit het zuiden de tot het christendom bekeerde Franken opkwamen. In Utrecht zijn kindergraven gevonden bij de plek waar voorheen het Romeinse castellum stond, vermoedelijk van Franken, één ervan uit rond 425 met grafgiften die duiden op een hoge afkomst.Website Collectie Utrecht: Frankische kindergraven bij het DompleinL.A. van der Tuuk, Waar bevond zich de Sint-Maartenskerk van Willibrord?, p. 56 Er zijn nog andere resten gevonden in Utrecht die wijzen op permanentere bewoning in deze periode. Met name aan de hand van nieuw archeologisch onderzoek onder andere in de wijk Leidsche Rijn, is men steeds meer gaan vermoeden dat deze oude stroomrug van de Rijn tijdens de 5e tot 9e eeuw vrij dichtbevolkt was.Website gemeente Utrecht: nieuwe inzichten vroegmiddeleeuwse bewoningen. Gearchiveerd op 5 april 2012. Hierbij vonden archeologen rond 2005 onder andere een nederzetting uit de 6e tot 8e eeuw bij en onder de snelweg A2.M. Nokkert e.a, p. 129-139
Het gebied rondom de monding van de Rijn werd in de 7e eeuw sterk betwist door Franken en Friezen (zie de Fries-Frankische oorlogen). De Merovingische koning Dagobert I lukte het rond 630 om enkele voormalige Romeinse forten aan de Rijn te veroveren, waaronder Traiectum. Hij liet hier een kerkje bouwen en schonk dit aan bisschop Kunibert van Keulen, met de opdracht vanuit dit kerkje de bekering van de heidense Friezen in het noorden te ondernemen. Maar hier kwam weinig van terecht: na de dood van Dagobert I heroverden de Friezen rond 650 het fort en ze verwoestten ook het kerkje.
In dit tijdsgewricht resideerden Friese koningen in Utrecht, mogelijk Aldgisl in 678, en enige tijd later Radboud.Herre Halbertsma, p. 792-793D.P. Blok, p. 40 en 50 In 695L.v.d.Tuuk (2013), De Friezen, Uitgeverij Omniboek, Utrecht, 2017, p. 124 versloeg de Frankische hofmeier Pepijn II op zijn beurt de Friese koning Radboud bij Dorestad. Utrecht kwam nu opnieuw in Frankische handen.
Kerkelijk centrum thumb|Willibrord In deze tijd begon de definitieve kerstening van de Friese gebieden. In 690 arriveerde de Angelsaksische missionaris Willibrord vanuit Engeland op het Europese vasteland. Nadat hij zich verzekerd had van de steun van het Frankische hof en zich in Rome tot aartsbisschop der Friezen had laten wijden, lijkt hij zich in 695 in de latere stad Utrecht te hebben gevestigd. Binnen de muren van het oude castellum stichtte hij de Sint-Salvatorkerk, waaraan hij een klooster verbond. Daarnaast liet hij het kerkje van Dagobert I herbouwen, dat hij aan Sint-Maarten wijdde. Vanuit Utrecht werd nu de missionering van de Friezen ter hand genomen.
Een laatste onderbreking van de Frankische heerschappij vond plaats toen de Friezen in 714 wederom Utrecht in handen kregen. In 719 aan het eind van de Frankische Burgeroorlog werden zij echter definitief verslagen door de Frankische hofmeier Karel Martel. In dat jaar kreeg Willibrord gezelschap van zijn landgenoot Bonifatius, die zich enkele jaren later naar het Germaanse gebied ten oosten van de Rijn begaf. Karel Martel schonk het voormalige castellum met het omliggende gebied in 723 aan de Utrechtse kerk, waarmee de basis gelegd werd voor het wereldlijk gezag van de kerk.
Ook na de dood van Willibrord in 739 bleef Utrecht het religieuze centrum over een groot gebied. Van een georganiseerd bisdom was aanvankelijk nog geen sprake, maar Bonifatius wist de plaats uit handen van de Keulse bisschop te houden, die er aanspraak op maakte op basis van de oude schenking van Dagobert. Vanuit de kloostergemeenschap binnen de muren van het castellum vormde zich de Utrechtse Domschool die onder Gregorius van Utrecht tot grote bloei kwam met wijde reputatie en leerlingen had als Liudger. De opvolger van Gregorius, Alberik I, werd in 777 in Keulen tot bisschop van Utrecht gewijd. Het bisdom omvatte bijna het hele gebied van het latere Nederland boven de rivieren en Zeeland, en werd een suffragaan bisdom van het tot aartsbisdom gepromoveerde Keulse diocees. Mogelijk werd de Utrechtse doopbelofte met bijgaande lijst in Utrecht gebruikt.
Vikingen