A hagyomány szerint a kelta parisii törzs a Kr. e. 3. század közepén telepedett meg a Szajna partján, és saját pénzt verő, hidakkal összekötött erődített települést (oppidumot) épített.

Azt, hogy ez a település pontosan hol állt, a régészek ma is vitatják: a klasszikus nézet az Île de la Cité-t jelöli meg, ezt támasztja alá Julius Caesar szövege és egy 1711-ben talált római kori oltárkő is, az 1994–2005 közötti feltárások Nanterre-ben viszont egy jelentős, 15 hektárnál nagyobb kelta-római települést hoztak felszínre, miközben magán az Île de la Cité-n nem találtak kelta kori réteget.

2026 szeptemberében a Hôtel-Dieu alatt egy átégett, késő vaskori erődítményfal-szakaszra bukkantak, amely erősíthetné az Île de la Cité-elméletet — ez azonban még nyitott, folyamatban lévő tudományos kérdés. Ami biztos: Kr. e. 52-ben Titus Labienus római hadserege leverte a parisii törzset, és a bal parton megalapította Lutetiát.

A 3. század folyamán, a germán betörések nyomán a lakosság a szigetre húzódott vissza, és a várost fokozatosan a törzs nevéből eredő Paris néven kezdték nevezni.

A főváros, amely a Karoling-korban elvesztette ezt a rangot

Clovis frank király a hagyomány szerint az 5. század végén–6. század elején (a pontos évszám, 494 és 511 között, a forrásokban vitatott) tette Párizst hatalmi székhelyévé — de halála után birodalmát négy fia között osztották fel, és Párizs csak az egyik volt a több frank királyi székhely közül. A Karoling-korban a hatalmi súlypont Aachenbe, később Laonba került, Párizs jelentősége visszaesett, és a 9. században a várost ismételten viking támadások érték: 845-ben és 857-ben rajtaütések, majd 885–886-ban egy csaknem egy évig tartó ostrom, amelyet Odo herceg mindössze kétszáz fős haderővel vert vissza. Párizs fővárosi státusza csak 987-ben, Hugues Capet trónra lépésével vált tartóssá — vagyis a város korántsem volt folyamatosan Franciaország fővárosa a kezdetektől, ahogy azt gyakran feltételezik.

Középkori növekedés: városfal, katedrális, egyetem

A Capeting-korban Párizs gyors növekedésen ment át. Fülöp Ágost király 1190 és 1213 között várfalat épített a Szajna mindkét partján. A Notre-Dame-székesegyház építése 1163-ban kezdődött, és évtizedeken át tartó szakaszokban haladt: a kórus 1182-re, a homlokzat és a harangtornyok a 13. század közepére készültek el, míg a teljes, végleges befejezését a hagyomány 1345-re teszi.

A Párizsi Egyetem nem egyetlen alapítási aktussal, hanem fokozatosan alakult ki a 12. század második felében a Notre-Dame melletti püspöki iskolából, és csak 1215-ben, illetve 1231-ben nyerte el pápai megerősítésű autonómiáját — a Sorbonne pedig nem az egyetemmel azonos: Robert de Sorbon 1257-ben alapított egy önálló, szegény diákoknak szánt teológiai kollégiumot, amely csak később vált az egész egyetem köznyelvi szinonimájává.

A legmegbízhatóbb, egy 1328-as adóösszeírásra épülő becslés szerint Párizs lakossága ekkor legalább 200 ezer, egyes történészi feldolgozások szerint akár 270 ezer fő is lehetett — ezzel a 13–14. század folyamán a keresztény Európa legnépesebb városa volt. Az 1348-as fekete halál a lakosság mintegy egyharmadát elvitte; a Hôtel-Dieu kórháznál naponta több száz holttestet szállítottak a temetőbe. A százéves háború alatt, 1420 és 1436 között a várost angol csapatok tartották megszállás alatt; Jeanne d'Arc 1429 szeptemberében sikertelenül próbálta visszafoglalni, az ostrom során maga is combsérülést szenvedett.