Legenda
Původ Byzance není jasný. Existuje pouze legenda. Ta vypráví, že Byzanc založil jistý Byzas z Megary (město poblíž Athén), když se plavil na severovýchod přes Egejské moře. Zeptal se věštírny v Delfách, kde má založit své nové město. Vědma mu řekla, aby ho našel "naproti slepým". V té době nevěděl, co to znamená. Když však připlul k Bosporu, pochopil, co to znamená: na asijském pobřeží se nacházelo řecké město Chalcedon. To oni museli být slepí, protože si nevšimli, že zjevně nadřazená země je jen půl míle daleko na druhé straně Bosporu. Byzas zde v této "lepší" zemi založil své město a pojmenoval je po sobě Byzantion.
Dějiny před Konstantinem I.
Byzantion byl díky své strategické poloze u jediného vstupu do Černého moře především obchodním městem. Byzantion později dobyl Chalcedon na druhém břehu Bosporu.
Když město bojovalo s Pescenniem Nigerem proti vítěznému Septimiovi Severovi, bylo v roce 196 n. l. obléháno římskými vojsky a utrpělo rozsáhlé škody. Byzanc byla obnovena Septimiem Severem, když se stal císařem, a rychle získala zpět svůj dřívější rozkvět.
Centrum Východořímské říše
Když se římský císař Konstantin I. rozhodl přesunout své hlavní město do východní části Římské říše, vybral si Byzantion pro jeho strategickou hodnotu. V roce 330 n. l. ji znovu založil jako Nova Roma. Po jeho smrti se město nazývalo Konstantinopol ("Konstantinovo město"). Zůstalo hlavním městem Východořímské říše, kterou později historici nazývali Byzantská říše.