Teritoriul orașului Suceava și împrejurimile sale au fost locuite, așa cum atestă cercetările arheologice, din timpuri străvechi, începând chiar din paleolitic. În secolele II–III exista aici o așezare a dacilor liberi, descoperirile arheologice relevând și puternice influențe romane.
În epoca migrației și în secolele următoare populația autohtonă a continuat să viețuiască pe aceste meleaguri, iar în secolul al XIV-lea, în 1388, Suceava este menționată drept capitală a Moldovei.
Începând cu domnia lui Petru I Mușat (circa 1375–1391), Cetatea Sucevei a devenit principala cetate de scaun a Țării Moldovei, această funcție îndeplinind-o și în vremea luiAron Vodă (1592–1595), Ștefan Răzvan (1595) și a Movileștilor. Odată cu Alexandru Lăpușneanu, reședința domnească s-a mutat la Iași.
Lângă oraș s-au aflat două cetăți, una mai veche la Șcheia, alta puțin mai nouă, ce se vede și astăzi. Între cele două s-a dezvoltat, încă din prima parte a secolului al XIV-lea, orașul. Cetatea Șcheia, una dintre cele mai vechi cetăți din Moldova, dar cu o existență scurtă, a fost dărâmată în timpul lui domniei lui Alexandru cel Bun. Cetatea de Scaun a Sucevei a avut timp de trei secole un rol important în viața politică a Moldovei.
În evul mediu, orașul era populat cu români, dar și cu germani, maghiari și armeni, ultimii având dreptul de a-și alege un șoltuz propriu (ce purta numele de „voit”).
Din Suceava, Alexandru cel Bun a condus țara timp de 32 de ani, mărind cetatea și întărindu-i zidurile. În 1401, aici s-a stabilit și Mitropolia Moldovei.
În 1408, Alexandru cel Bun acorda privilegii negustorilor lioveni, iar orașul Suceava era menționat ca unul dintre locurile de depozitare a postavului, precum și a unor mărfuri de export ale Moldovei.
Epoca de apogeu avea sa fie însă în timpul lui domniei lui Ștefan cel Mare (1457–1504). În vara anului 1476, Mahomed al II-lea Cuceritorul și-a încercat norocul sub zidurile cetății, dar dârza rezistență a moldovenilor i-a frânt voința victoriei și l-a silit să se retragă în mod rușinos. Ștefan făcuse din Suceava un fel de creier al sistemului său de apărare. În 1497, 21 de zile și nopți în șir, tunurile leșilor au bătut în ziduri, dar acestea au rămas neclintite. Niciodată cetatea n-a fost cucerită prin forța armelor.
La 21 mai 1600, oastea lui Mihai Viteazul intră fără luptă în cetate, iar la 26 mai Ioan Capturi, noul pârcălab al Sucevei, jură credință marelui voievod care se intitula „domn al Țării Românești și Ardealului și a toată Țara Moldovei.” Suceava primește oștile marelui voievod Mihai. Apoi, asupra orașului s-au așezat însă vremuri grele, localitatea intrând tot mai mult în anonimat.
În 1775, ca urmare a atitudinii de neutralitate pe care a avut-o în timpul conflictului militar dintre Turcia și Rusia (1768–1774), Austria a primit o parte din teritoriul Moldovei, în care se afla și Suceava (granița cu România trecea chiar pe la sud-est de oraș).
Timp de un secol și jumătate acest teritoriu a făcut parte din Imperiul Habsburgic, primind numele de Bucovina. Suceava a fost al doilea oraș ca mărime și ca importanță al Bucovinei, după capitala Cernăuți. De asemenea, până în 1918, Suceava a fost localitate de frontieră austro-ungară.
După izbucnirea primului război mondial, foarte mulți bucovineni au fugit în Moldova și s-au înrolat în armata română.