Гръцка Аполония (610 пр.Хр. – I в. пр.Хр.)
Градът е основан през 610 г. пр. Хр. от йонийски колонисти от Милет, първоначално под името Антея, и скоро е преименуван на Аполония Понтика — на бога Аполон, на когото е посветен главният му храм. Аполония бързо се превръща в един от най-богатите полиси по западното Черноморие — сече собствени сребърни монети с изображение на котва (символ на града) и на Аполон, а в храма ѝ се издига 13-метрова бронзова статуя на бога, дело на атинския скулптор Каламис от V в. пр. Хр.
Римски Созополис (I в. пр.Хр. – IV в. сл.Хр.)
През 72 г. пр. Хр. римският пълководец Марк Лукул превзема и опустошава Аполония, а колосалната статуя на Аполон е пренесена в Рим и поставена на Капитолия. Градът така и не възвръща предишния си разцвет. Тракия става римска провинция през 46 г. сл. Хр. при император Клавдий, но Аполония запазва търговско значение. Името Созополис — „Град на спасението" — се появява в писмените извори още през I в. сл. Хр. От римската епоха са запазени участъци от крепостната стена и находки в Археологическия музей.
Византия и Средновековна България (V–XIV в.)
Градът се превръща в важен християнски център и епископия. През IX в. е присъединен към Първото българско царство от хан Крум; по-късно многократно мени владенията си между Византия и българските държави. От този период са запазени ранносредновековни църкви, манастира „Св. Йоан Предтеча" на остров „Св. Иван" и крепостни стени.
Османска епоха и Възраждане (1453–1878)
Под османска власт Созопол запазва значително християнско население и статут на рибарски и търговски пристанищен град. През XVIII–XIX в. се изграждат характерните възрожденски къщи с каменна основа и дървен горен етаж, оформящи днешната облик на Стария град. Много от тези къщи са запазени и превърнати в музеи, хотели, галерии и таверни.
Освобождение и резерват (1878 — днес)
След Освобождението (1878) Созопол става малко българско рибарско градче. На 7 септември 1974 г. с Постановление № 320 на Министерския съвет Старият град е обявен за архитектурно-археологически резерват „Античен Созопол", обхващащ над 180 възрожденски къщи. От 1984 г. ежегодно през септември тук се провежда фестивалът „Аполония". Днес Созопол е една от най-посещаваните дестинации по българското Черноморие.