夏商时期，市境属“淮夷”之地。 共30张 淮南主城区
西周时期，市境大部为州来国所辖，南部地区分属六、蓼；春秋末期，诸侯纷争。周襄王三十年（前622年），楚灭六、蓼，市境南部入楚；周景王十六年（前529年），吴灭州来，市境属吴；随着楚国势力的扩张，位于淮河上游的蔡国被迫几度迁都，求救于吴。周敬王二十七年，（前493年），在吴国的支持下，蔡国迁都于州来，改州来为下蔡。
战国初期，周贞定王二十二年（前447年），楚惠王灭蔡，市境属楚。战国末期，楚考烈王二十二年（前241年），迁都于寿春，改寿春为郢，市境为楚国都城。楚王负刍五年（前223年），秦灭楚。
秦始皇二十六年（前221年），秦统一六国，市境淮河以南属九江郡（郡治寿春），凤台县及淮河以北属泗水郡。 淮南人文地图
汉高祖四年（前203年），刘邦封英布为淮南王，首置淮南国，都六（今六安），辖九江、庐江、衡山、豫章4郡。高祖十一年（前196年），英布获罪伏诛，改封刘长为淮南王，都寿春（今寿县）。汉文帝六年（前174年），刘长获罪流放，死于途中。文帝改封城阳王刘喜为淮南王。汉文帝十六年（前164年），淮南国被分为淮南、衡山、庐江，分别封给刘长的3个儿子，长子刘安继任淮南王，都寿春。汉武帝元狩元年（前122年），刘安获罪自尽，废淮南国，复为九江郡，治寿春。元封五年（前106年），置十三州刺史部，属扬州刺史部，驻九江郡，寿春为九江郡治所。西汉时期，市境先后为淮南国、九江郡所辖，凤台县属沛郡下蔡县。
东汉时期，市境为九江郡所辖，分属寿春县、下蔡县。三国时期，曹魏设淮南郡，寿春为郡治兼扬州治所。其后，魏文帝先后封其子曹邕及其弟曹彪为淮南王，明帝青龙元年（233年），移治合肥新城。其间，市境为淮南郡所辖。
西晋初年，扬州迁治建邺，淮南郡迁治于寿春，市境为其所辖。永嘉乱起，淮河流域沦为战乱区，江淮郡县大批废弛，北人南迁。东晋咸和初年侨置淮南郡于丹阳郡于湖，市辖境则为侨置的南梁郡。孝武帝时，因避帝后郑阿春名讳，改寿春为寿阳。