На мястото на Солун в древността имало град на име Терме. Така се наричал и целият залив, образуван от морето между Халкидики и Тесалия – Термейски.

Херодот (VII, 121-128) споменава за града и за тази част от Македония във връзка с Ксерксовия поход. Една част от персийската войска – флотът – минала през атонския канал, заобиколила полуостровите Ситония и Палене и влязла в залива на Терме. Другата, която вървяла по суша, пресякла Нестос и Стримон (Места и Струма) и стигнала до града, където е устието на река Аксиос (Вардар).

Към края на IV в. на същото място бил основан нов град, вече на името на Касандровата съпруга – Тесалоники. Касандър бил син на Антипатър, който управлявал Македония докато Александър воювал на изток.

Солун бил македонски до последната римо-македонска война (168-ма пр. Хр.). После станал областен център на римската администрация. Известно е, че Цицерон бил там през втората половина на 58-ма и написал няколко писма до близките си (Цицерон. „Избрани писма“. „НК“, 1983).
През 50 г. сл. Хр. там пристигнал апостол Павел и „три съботи“ говорил в синагогата. Но поради враждебността на част от иудеите се наложило да се премести в близката Берия; а оттам и в Атина (Деяния, 17:1-15).

По време на гоненията при Галерий и Диоклетиан (началото на IV в.), мъченически пострадал за вярата св. Димитър, който тогава бил кмет (проконсул) на Солун.
И до днес в града са оцелели сгради от тогава: ротондата, наречена после „св. Георги“ (по форма подобна на софийската) и част от арката на Галерий, издигната след войната му с персите.
Повечето от известните солунски църкви са или от първите векове на Византия (V-VII в. – „св. София“, „св. Димитър“), или от последните (XIII-XIV в. – „св. Пантелеймон“, „пророк Илия“).

По времето на император Теодосий (IV в.) там избухнали вълнения на гражданите срещу готската полиция. Те били потушени по заповед на Теодосий и с цената на хиляди жертви. За тези събития се говори в житието на св. Амброзий Медиолански.

Св. св. Кирил и Методий (IХ в.) са солунчани. В житието на Константин-Кирил пише: „В град Солун имаше един благороден и богат мъж на име Лъв, който заемаше друнгарска длъжност под властта на стратег… Като живееше със съпругата си, родиха му се седем деца, от които най-малкият, седмият, беше Константин Философ, нашият наставник и учител…“ (Климент Охридски. „Събрани съчинения“, т. III. БАН, 1973)

Градът бил обсаждан и превземан многократно: от готи (III в. пр. Хр.), славяни (VII в.), араби (X в.), кръстоносци (XIII в.), турци (XV в.).

Към края на XV в. в Солун се заселват хиляди евреи, прогонени от Испания. Оттогава до средата на XX в. голям процент (понякога до 50) от населението било еврейско.

През османската епоха повечето от големите византийски храмове били преустроени в джамии и станали отново християнски чак след 1912 г. Но някои от архитектурните забележителности на града са строени тогава – примерно, „Бялата кула“ (XVI в.)
Малко след присъединяването му към гръцката държава Солун понася голям пожар (1917 г.). Тогава, заедно с много други ценни сгради, почти напълно изгаря и храмът „св. Димитър“, който е възстановен в днешния си вид към края на 40-те.

Сградите в центъра („площад Аристотел“) са проектирани след пожара; оформянето му е завършило към началото на 1960-те.