От I хил.пр.Хр. са известни също няколко археологически обекта. Керамика от ранножелязната епоха /XI-VI в. пр. Хр./ е открита при кв.Ветрен, на територията на минералните извори. Голямо селище с пристанище от V-III в. пр. Хр. е съществувало в м. Сладките кладенци, в дн. квартал Победа, в района на фабрика "Яна Лъскова". Керамика от същия период се открива и на определени места в кв.Изгрев. Надписи на тракийския пълководец Аполоний, син на Ептайкент, са открити при минералните извори в кв.Ветрен - бъдещите Акве калиде, и в кв.Изгрев.
Има сигурни данни за съществуването поне на едно тракийско светилище в територията на дн.Бургас. То се намира на връх Шилото, в кв.Меден рудник, и е функционирало от IV в. пр.Хр. до IIIв.
От Римската епоха са известни няколко археологически обекта. На първо място това е некропола от IVв., открит в зоната на сградата на днешната Областна управа. Римска керамика и оброчни плочки се откриват на светилището на вр.Шилото. През римската епоха се строят големите терми Акве калиде, няколко луксозни римски вили на територията на н.Форос, при дн. Бургаски квартал Крайморие, както и голяма вила от III-IVв. северно от кв.Сарафово.
През късната античност /VI-VII в./ e е построена крепостната стена на Акве калиде и крепостната стена на п-в Форос. Тогава е построена и кулата в м.Пода.
Днес се приема, че за пръв път Бургас се споменава в историческите извори през XIII в. Тогава византийският поет Мануил Фил пише за Пиргос, който според медиевистите е именно днешния Бургас. Пиргос е гръцка дума и означава буквално "кула".
През средните векове Акве калиде продължава да съществува, вече с новото си име Терма. Средновековни селища от XII-XIV в. е имало и в района на оттока на езерото Вая, на п-в Форос и при кулата в местността "Пода". Има данни за съществуването на средновековно селище точно срещу Медаровата вила, на северния бряг на язовир Мандра. През 2012 г. северно от кв.Сарафово е проучена и средновековна църква от XII-XIIIв. с аязмо.
Най-рано датираната карта, на която е отбелязан Пиргос (Бургас) е от 1697 г. на холандеца Николаас Витсен. През 18 в. Бургас вече е известно и оживено пристанище, което впечатлява пътешественици и картографи. Заливът е посещаван от почти всички типове плавателни съдове, характерни за това време, градът има над 1000 къщи и се свързва с оживена презморска търговия. От 1854 г. Пиргос е център на каза (околия) с 68 прилежащи села и от "искеле", пристанище, се превръща в "касаба", т.е. малък град.
През 1869 г. е осветен първият български храм, носещ името на светите братя Кирил и Методий, поставя се началото и на българско училище с първи учител Боян Керемидчиев. На 20 април 1869 г. е отслужена първата българска служба в църквата от поп Георги и митрополит Серафим.
На 6 февруари 1878 г. почти цялото население на Бургас посреща специалния "летящ" руски отряд, командван от полковник А. М. Лермонтов, възвестяващ освобождението на града от османско владичество. На следващия ден, 7 февруари 1878 г., в Бургас се организира първата българска община. За кмет е назначен Нико Попов, за помощник-кмет Панайот Русалиев. Слага се началото на възходящото развитие на Бургас.
През 1891 г. е изготвен и приет регулационен план, който маркира очертанията на улиците и кварталите. Изключително значение има откриването на ж.п. линията Ямбол-Бургас (1890) и построяването на модерно бургаско пристанище (1903).
В началото на XX век градът претърпява бързо индустриализиране. Същевременно, сред гражданството намират почва обществени и културни идеи и достижения. Мащабна просветна дейност започва през 1888 г. със създаването на Бургаската общинска библиотека. Основаното през 1908 г. читалище "Пробуда" разполага с читалня, организира представления и литературни вечеринки. През 1912 г. учители по история и общественици учредяват Археологическо дружество "Дебелт", което през 1946 г. израства професионално до Градски и по-късно Окръжен музей. След 1920 г. редовни учебни занятия се провеждат в 5 първоначални и няколко гимназиални училища - Девическа, Търговска и Мъжка гимназия, Немското и Държавното Техническо училища, Френския пансион и др. Градът и морето вдъхновяват художници, актьори, поети и писатели. Бургас през XX век се оформя като космополитен център, с множество успешни предприятия, летище и голям нефтопреработвателен завод.
В първите години на XXI век той е един от най-динамично развиващите се градове в България.