I primi insediamenti nell’area di Noto risalgono all'età del Bronzo e sono situati nella zona di Castellucciana (2200 - 1450 a.C.). La Noto antica (Neas), invece, è posta 8 chilometri più a nord dell’attuale sul monte Alveria. Qui, secondo la leggenda, sarebbe nato il generale siculo Ducezio, che si sarebbe opposto militarmente ai greci, nel V secolo a.C. Come sappiamo, non ebbe a lungo successo, e la città finì sotto l’influenza greca, in particolare, della vicina Siracusa. In questo periodo, prese il nome di Neas o Neaton. L’influenza siracusana, soprattutto,  sotto il dominio di Gerone II è riportata come certa dai due storici latini Polibio e Tito Livio, che la individuano, con il nome di Neaton, come colonia greca a tutti gli effetti (263 a.C).
Neaton  fu tra le città siciliane, come Taormina e Messina, che si allearono, nel 214 a.C , con il console romano Marco Claudio Marcello, Fu considerata da questi alleata di Roma. Marco Tullio Cicerone la cita nelle Verrine come vittima dei soprusi di Verre. Del periodo storico legato al dominio romano, rimane la bellissima Villa Romana del Tellaro (IV secolo).

Dopo la caduta dell’impero romano, le due dominazioni seguenti, bizantina ed araba, arricchirono la città, invece di impoverirla. I Bizantini (535-555 circa), arrivati con l’esercito dell'Imperatore Giustiniano, edificarono nella zona numerose opere architettoniche, quali il Villaggio di contrada Arco,  la basilica di Eloro e la Trigona di Cittadella dei Maccari, l'Oratorio della Falconara, il Cenobio di S. Marco e la Cripta di S. Lorenzo Vecchio.
Gli Arabi del ras Khafaja ben Sufyan,, a cui Noto resistette per trent’anni (nel 864), vista la ricchezza della sua area, la posero, nel 903, a capo della Val di Noto ( il termine "VAL" in arabo significa amministrazione provinciale). Sempre gli arabi, come in tutta la Sicilia, introdussero nuove coltivazioni agricole, diedero impulso ai commerci e diffusero l’arte della seta. L’abitato di Noto, inoltre, fu fortificato con mura dagli stessi arabi.
Con l’arrivo a Noto dei normanni (nel 1091), il Gran conte Ruggero d'Altavillala trasformò in un feudo, che venne dato al figlio Giordano. Come uso dei normanni, anche a Noto venne realizzato un poderoso castello e numerose chiese cristiane. Durante il governo di Federico II di Svevia, (era feudatario il conte Isinbardo Morengia)  fu iniziata la costruzione del grande monastero cistercense di Santa Maria dell'Arco.
Anche Noto si ribellò agli Angioini in occasione dello scoppio dei Vespri siciliani, ma, durante la guerra che ne seguì, tra Federico III d'Aragona e Carlo II d'Angiò, Noto passò dalla parte dei francesi per decisione del castellano Ugolino Callari, che consegnò la città in mano alle truppe di Roberto d'Angiò, figlio di Carlo II. Naturalmente la guerra fu vinta dagli aragonesi. Tornata sotto il loro governo, Noto fu poi amministrata da Guglielmo Calcerando.

Durante il regno di Alfonso V d'Aragona fu nominato vicerè Niccolò Speciale, nato proprio a Noto. Nel 1431 fu edificata la Torre Maestra del Castello di Noto Antica per decisione del duca Pietro d'Aragona, fratello del re. Il Viceré Ferrante Gonzaga, nel 1542, dotò Noto di un sistema fortificato di mura.