Фракийская Месамбрия (VI–I вв. до н.э.)
Поселение основано в VI в. до н.э. дорийскими колонистами из Мегары на фракийском поселении. Называлось Месамбрия — вероятно, по имени фракийского вождя Мелсы. К этому периоду относятся крепостные стены и терракотовые находки в Археологическом музее.
Римский период (I в. до н.э. – IV в. н.э.)
После включения в Римскую империю Месамбрия стала оживлённым портом — чеканила собственные монеты и расширяла торговлю. От римской эпохи сохранились бани и участки крепостной стены.
Византия и средневековая Болгария (V–XIV вв.)
Город последовательно входил в Византию и Первое и Второе Болгарское царства — несколько раз менял правителей, а в 812 г. был взят ханом Крумом. Именно тогда построены большинство церквей: Св. София (Старая митрополия), Христос Пантократор, Св. Иоанн Алитургетос и др.
Османская эпоха и Возрождение (1453–1878)
Под османской властью Несебыр сохранял статус христианского митрополичьего города. В XVIII–XIX вв. построены характерные возрожденские дома с деревянными эркерами; часть из них и сегодня служат музеями, отелями и ресторанами.
Освобождение и ЮНЕСКО (1878 — сегодня)
После Освобождения (1878) Несебыр стал болгарским рыбацким поселением. В 1956 г. Старый город объявлен архитектурным и археологическим заповедником, а в 1983 г. внесён в Список всемирного наследия ЮНЕСКО. Сегодня это одна из самых посещаемых дестинаций болгарского Черноморья.