早在公元前6世纪，希腊人就在此定居，起名“奥德索斯（Odessos）”。公元6世纪后半叶，斯拉夫人从北部大批涌入，改名为“瓦尔纳”。“瓦尔纳（Varna）”一词可能源于原始印欧语词根“*u̯er”，是流动的意思；也可能源于原始斯拉夫语词根“varn”，是黑色的意思。但这两个名字的词根都同水有关，有水边村镇之意。[1]
青铜时代晚期开始，这里被色雷斯人移民占据。公元前九至七世纪，此处的色雷斯人与地中海、高加索、安纳托利亚等地有商业来往。毫无疑问，这些商业联系建立在海上航运的基础上。
在希腊人到来之前，这里的人口就很稠密。该地区的色雷斯人由他们各自的君主统治，而且都加入了色雷斯人的联盟——奥德里西亚王国。凯尔特人在公元前280年入侵巴尔干半岛后也移民至此。
希腊人来到后，建立了城市奥德索斯。奥德索斯被认为是爱奥尼亚希腊人和色雷斯部落之间的接触区。公元前339年，城市受到腓力二世一次不成功的围攻，但之后不得不向亚历山大大帝投降。公元15年，奥德索斯被并入罗马帝国的米西亚（Meosia）行省。
中世纪时，奥德索斯在拜占庭帝国和保加利亚之间数度易手。希腊罗马文化在这里深深影响了斯拉夫人。到十三世纪末，瓦尔纳已经成为一个繁荣的商业港口，经常有威尼斯和热那亚的商船光顾这里。这里向意大利和君士坦丁堡出口小麦、兽皮、蜂蜜等农产品，进口奢侈品。
1444年11月10日，欧洲历史上十字军东征的最后一次重大战役在城外举行。土耳其人击溃两三万由波兰-匈牙利国王瓦迪斯瓦夫三世率领的十字军，这使得1453年君士坦丁堡的陷落变得不可避免。瓦尔纳及整个保加利亚也将受奥斯曼统治长达四个多世纪。
十六、十七世纪，这里是一处贸易、造船中心。瓦尔纳后来建起了一个四边形要塞，用来在俄土战争中牵制俄罗斯。俄军在长期围困后曾两度接管瓦尔纳，要塞也被夷平。