L'histoire de Gênes remonte à l'Antiquité. Les premiers habitants historiquement connus de la région sont les Ligures. Un cimetière municipal, datant des VIe et Ve siècles avant JC, témoigne de l'occupation du site par les Grecs, mais le beau port était probablement utilisé bien plus tôt, peut-être par les Étrusques. Il est également probable que les Phéniciens avaient des bases à Gênes ou dans les environs, puisqu'on a retrouvé une inscription avec un alphabet similaire à celui utilisé à Tyr.
À l'époque romaine, Gênes était éclipsée par les puissantes Marseille et Vada Sabatia, près de l'actuelle Savone. Différent des autres colonies ligures et celtes de la région, elle fut alliée à Rome par le biais d'un foedus aequum (« Pacte égal ») au cours de la Seconde Guerre punique. Elle fut donc détruite par les Carthaginois en 209 avant JC. La ville fut reconstruite et, après la fin des guerres carthaginoises, elle reçut les droits municipaux. Le castrum originel s'étend désormais vers les zones actuelles de Santa Maria di Castello et du promontoire de San Lorenzo. Le commerce génois comprenait les peaux, le bois et le miel. Les marchandises étaient expédiées vers le continent depuis Gênes jusqu'aux grandes villes comme Tortona et Plaisance.
Les portes médiévales de Gênes sont un rare survivant des bâtiments les plus anciens de la ville.
Après la chute de l’Empire romain d’Occident, Gênes fut occupée par les Ostrogoths. Après la guerre gothique, les Romains d'Orient en firent le siège de leur vicaire. Lorsque les Lombards envahirent l'Italie en 568, l'évêque de Milan s'enfuit et conserva son siège à Gênes. Le pape Grégoire le Grand était étroitement lié à ces évêques en exil, impliquant par exemple lui-même l'élection de Deusdedit. Les Lombards, sous le roi Rothari, capturèrent finalement Gênes et d'autres villes ligures vers 643. En 773, le royaume lombard fut annexé par l'empire franc ; le premier comte carolingien de Gênes fut Ademarus, qui reçut le titre de praefectus civitatis Genuensis. Ademarus mourut en Corse alors qu'il combattait les Sarrasins. C'est à cette époque que les murailles romaines, détruites par les Lombards, furent reconstruites et agrandies.
Pendant les siècles suivants, Gênes n'était guère plus qu'un petit centre, construisant lentement sa flotte marchande qui allait devenir le principal transporteur commercial de la mer Méditerranée. La ville fut pillée et incendiée en 934 par des pirates nord-africains et probablement abandonnée pendant quelques années.