Okres przedhistoryczny i starożytny

 Osobne artykuły: Zamczysko (grodzisko w Bydgoszczy), Strzelce Dolne (grodzisko w Bydgoszczy) i Pawłówek (grodzisko w Bydgoszczy).

Pierwsze ślady działalności ludzkiej w Bydgoszczy i okolicy pochodzą sprzed ok. 9000 lat p.n.e., kiedy pojawili się tu wędrowni myśliwi, przedstawiciele kultury świderskiej.

Znaczne nasycenie obiektami archeologicznymi przyniosła epoka brązu. Na obecnym terytorium Bydgoszczy znaleziono 14 cmentarzysk popielnicowych, 7 osad oraz 4 skarby wyrobów brązowych. Osady lokowano na krawędziach wysoczyzn, posiadających rozległą ekspozycję krajobrazową, zaś cmentarzyska w dolinach w sąsiedztwie rzek. Wielkie cmentarzysko liczące kilkaset grobów popielnicowych odkryto w 1929-31 r. na Bielawach podczas budowy szpitala przy ul. Jurasza, poza tym dwie nekropolie w Brdyujściu liczące po kilkadziesiąt grobów.

Duże skupiska osad z cmentarzyskami odkryto na krawędziach wysoczyzn w Brdyujściu, Czersku, Osowej Górze, Czarnówku, Myślęcinku oraz Zamczysku. W rejonie Zamczyska zarejestrowano bardzo bogaty zespół składający się z osady obronnej (grodu), cmentarzyska i mniejszych osad towarzyszących.

Stosunkowo dużo zarejestrowano w Bydgoszczy stanowisk archeologicznych reprezentujących kulturę wschodniopomorską. Wśród stanowisk z tego okresu wyróżniają się liczne cmentarzyska grobów skrzynkowych odkrytych na terenie miasta, Osowej Góry i skarby z Bydgoszczy i Czerska Polskiego. We wsi Niecponie k. Fordonu odkryto w 1881 r. cmentarzysko całopalne z pozostałościami urn oraz przetopionych przedmiotów brązowych.

W latach 125 p.n.e. – 375 n.e., daje się zaobserwować znaczny rozwój osadnictwa, który był związany z żywymi kontaktami handlowymi z Cesarstwem rzymskim. Dogodne położenie osady i łatwa przeprawa przez Brdę wykorzystane zostały w okresie rzymskim przez kupców podróżujących traktem bursztynowym, prowadzącym znad Adriatyku do wybrzeży Morza Bałtyckiego.

W czasach bezpośrednio poprzedzajacych powstanie państwa polskiego (VI-IX w.), w rejonie dzisiejszej aglomeracji Bydgoszczy znajdowały się trzy ufortyfikowane grody wczesnośredniowieczne, z których najistotniejsze były dwa: w Zamczysku i Strzelcach.

Okres 1030-1238 - Kształtowanie grodu

 Osobne artykuły: Wyszogród (Bydgoszcz) i Gród bydgoski.

Bydgoski kościół grodowy pw. św. Idziego, rozebrany w 1879 r. przez Niemców

Z początkiem państwowości polskiej należy wiązać pewne zmiany w osadnictwie okolic Bydgoszczy. Przypuszczalnie w XI w. założono tu gród na jednej z nieistniejących dziś wysp, utworzonej podczas zmiany głównego nurtu Brdy, którego zasięg wyznaczają dziś ulice: Bernardyńska, Przy Zamczysku i Podwale. Drugi element tego zespołu stanowiło podgrodzie, osada wczesnomiejska (obecna Babia Wieś) z licznymi warsztatami rzemieślniczymi, która znajdowała się na wschód od grodu za systemem umocnień i fos. Trzeci człon stanowiło cmentarzysko, które było zlokalizowane po drugiej stronie Brdy.

Wg badań dendrochronologicznych wydobyte szczątki wału grodu bydgoskiego pochodzą z czasów panowania Kazimierza Odnowiciela (ok. 1030 r.) W tym właśnie miejscu znajdował się ważny bród na dawnym szlaku bursztynowym (później średniowiecznym szlaku śląsko-pomorskim). Od początku funkcje strażnicze grodu uzupełniały się z funkcjami gospodarczymi – ściąganiem ceł i danin.

Jeszcze za czasów Odnowiciela Bydgoszcz została zajęta przez Pomorzan i późniejsze wyprawy Władysława Hermana nie przyniosły zmiany tego stanu. Dopiero wojenny kunszt Bolesława Krzywoustego przywróciły Bydgoszcz w orbitę państwa polskiego. Z tym wydarzeniem wiąże się pierwsza wzmianka o ziemi bydgoskiej (wyszogrodzkiej) w kronice Galla Anonima, który nazwał ją "pograniczem Pomorza, gdzie niejeden inny książę nawet z dużym wojskiem by się zawahał". Kronikarz szczegółowo opisał zdobycie sąsiedniego dla Bydgoszczy grodu Wyszogród, położonego na urwisku wiślanym.

W nowej organizacji terytorialnej, jaką zaprowadził Krzywousty, dwa ośrodki: najpierw Wyszogród, a później także Bydgoszcz stały się centrami lokalnych władz administracyjnych oraz dużymi skupiskami osadniczymi i siedzibami dwu kasztelanii pomorsko-kujawskich.

Pierwsza wzmianka rękopiśmienna o Bydgoszczy pojawiła się w 1122 r., nie jest to jednak zupełnie pewne. Natomiast całkowicie pewna wiadomość źródłowa pochodzi z 28 czerwca 1238 r., kiedy Bydgoszcz wymieniono już jako gród kasztelański z urzędującym tu Sędzisławem wzgl. Sulisławem (Suzzlaus castellanus de Budegac) – urzędnikiem księcia Kujaw Kazimierza Konradowica.