vignette|306x306px|Villes de Clermont et Montferrand vers 1450 dans l'Armorial d'Auvergne de Guillaume Revel, BnF.
La période médiévale de l'actuelle commune de Clermont-Ferrand est marquée par la présence de deux villes distinctes et rivales mais intimement liées : Clermont et Montferrand.
La capitale de l'Auvergne, Clermont est issue de la ville épiscopale d'Arvernis qui va changer de nom au fil des pour devenir Clermont. La ville de Montferrand est une fondation des comtes d'Auvergne en 1120. Après une histoire conflictuelle, l'État imposera la fusion administrative des villes. Malgré cette bipolarisation urbaine, les deux villes sont issues d'un seul et même noyau urbain précédent, Augustonemetum. Voisines mais rivales, les deux cités sont liées et possèdent un contexte géohistorique commun et évoluent parallèlement dans une grande proximité, rendant leur histoire indissociable.
La ville de Clermont porte au le nom d'Arvernis. Elle est une évolution du centre de la ville romaine d'Augustonemetum. C'est à l'époque un des derniers bastions romains à tenir face aux wisigoths. Malgré la résistance de la ville, l'Auvergne et sa capitale intègrent le royaume wisigoth, dont Clermont devient un centre important. À l'époque mérovingienne, à la suite de la conquête franque, la ville est la capitale d'une Auvergne austrasienne plus large. C'est une des cités principales des territoires du sud de la Loire. La période carolingienne est celle de l'affirmation de l'évêque de Clermont au sein de la ville. En s'émancipant de la stricte aristocratie, il jette les bases de la seigneurie ecclésiastique de Clermont. L'évêque Étienne II lance une période de constructions importantes avec notamment l'église Notre-Dame-du-Port.
Le est pour Clermont une période d'essor culturel et politique. La ville rayonne sur tous les territoires du centre de l'actuelle France et acquiert un rôle politique important. La cathédrale romane Saints-Vital-et-Agricol est en perpétuelle évolution et la ville se développe économiquement. Également centre spirituel important, elle est choisie en 1095 par le pape Urbain II pour le concile durant lequel il lancera son appel à la croisade. Du , la cité bien que capitale historique de l'Auvergne ne dépend pas des comtes d'Auvergne, ce qui provoque de nombreux conflits militaires entre ces derniers et les évêques qui tiennent la ville. À la suite de la conquête de l'Auvergne par le roi de France Philippe-Auguste, allié de l'évêque Robert en 1213, la ville bascule dans la mouvance franco-capétienne. Ce tournant marque une évolution importante pour la cité. Le pouvoir de l'évêque se retrouve renforcé et la construction d'une cathédrale gothique débute en 1261. Le changement est d'ordre politique, culturel, et aussi architectural : l'arkose « comtale » est désormais remplacée par la pierre de volvic « royale ».
La ville de Montferrand quant à elle est fondée en 1120 par le comte Guillaume VI d'Auvergne, dans le but de créer une place-forte face à la ville ennemie et désirée qui est aux mains de l'évêque, depuis toujours adversaires des comtes d'Auvergne. Ainsi la ville sera administrée par les comtes d'Auvergne dès sa fondation et finira par basculer dans l'orbite des Dauphins d'Auvergne, intégrant ainsi le Dauphiné d'Auvergne. La ville fortifiée de Montferrand possédera jusqu'au le titre de ville-comtale, jusqu'à sa fusion avec la cité épiscopale de Clermont. L'unification ne deviendra visible qu'au , avec la liaison matérielle du tissu urbain des deux villes.
Haut Moyen Âge Période de transition entre Antiquité et époque altomédiévale La cité d'Arvernis est issue du repli sur la butte de Clermont de la cité augustéenne d'Augustonemetum, au de notre ère, à la suite d'une première phase d'incursions de peuples germaniques. Arvernis est une ville de transition entre Augustonemetum, ville à l'urbanisme romain, et Clermont, ville médiévale qui résulte de l'évolution de la cité ecclésiale d'Arvernis.
Le christianisme s'implante dans la ville et celle-ci devient épiscopale au . Très rapidement de nombreux sanctuaires apparaissent ainsi que des monastères urbains dès le .. L'évêque Namatius (Saint Namace) fait construire une cathédrale longuement décrite par Grégoire de Tours..
Période wisigothique Intégrées au royaume wisigoth de Toulouse entre la fin du et le début du , l'Auvergne et sa capitale Clermont deviennent un espace central du royaume gothique. L'intégration s'est réalisée d'autant plus aisément que les élites locales étaient déjà en relation étroite avec les souverains wisigoths. Avitus, aristocrate local, était le précepteur du roi wisigoth Théodoric II lors de son enfance au palais royal de Toulouse. Ce souverain l'appuie dans le cadre de l'élection du nouvel empereur de Rome. Eparchus Avitus devient un des derniers empereurs romains par ce soutien. Sidoine Apollinaire, poète et futur évêque de Clermont est également en relation étroit avec la cour wisigothique.
Les années 470 sont d'abord pour Clermont une période de guerre contre les Wisigoths. Sidoine Apollinaire, évêque de Clermont, est à la tête du diocèse et de la ville de 468 à 486. Avec le patricien Ecdicius, il mène la résistance de l'Auvergne contre les tentatives de conquête des Wisigoths. du roi Euric qui font plusieurs fois le siège de la ville entre 471 et 474.. La légende veut qu'Ecdicius ait réussi à entrer dans la ville malgré le siège avec seulement 18 hommes. Il fournit des défenseurs et des vivres en provenance de ses propres domaines et, par sa diplomatie, obtient peut-être l'appui des Burgondes de Chilpéric II, accompagnés des bretons du roi Riothamus qui s'étaient retirés en Bourgogne après la bataille de Déols. La ville résiste au siège, mais le roi wisigoth Euric et l'empereur Julius Nepos s'échangent la Provence et l'Auvergne par traité. Les portes de Clermont ouvertes, le roi Euric et ses troupes investissent la cité pacifiquement. La ville devient de facto ville wisigothe jusqu'en 507. Pour gouverner l'Auvergne en son nom, le monarque choisit le comte Victor qui siège à Clermont.. Une révolte a néanmoins lieu dans la ville et les clermontois le chassent momentanément de la cité.vignette|Bréviaire d'Alaric, Bibliothèque du Patrimoine de Clermont Auvergne Métropole à Clermont-Ferrand (Overnia), côte MS 201.D'abord conflictuelles, les relations entre souverains et clermontois vont s'inverser sous le règne d'Alaric II. L'évêque Sidoine, ennemi d'Euric, est rappelé par le roi à son siège épiscopal et réintègre toutes ses fonctions précédentes. Le comte Victor, revenu en ville dont la situation a été pacifiée, est remplacé à la suite de son décès en 480 par un nouveau comte, Apollinaire de Clermont, fils de l'évêque Sidoine.. À partir de 483, l'arianisme fait son apparition dans ville de Clermont avec les conversions des deux prêtres Honorius et Hermanchius. Parallèlement la situation géopolitique entre royaumes wisigoth et franc s'aggrave et le risque de guerre grandit. En 507, les Francs de Clovis franchissent la Loire pour prendre les territoires gothiques de la Gaule. Le roi wisigoth Alaric II lèvent des troupes dont un nombre important d'auvergnats et clermontois. Les deux armées se retrouvent confrontées à la bataille de Vouillé.. Le comte Apollinaire de Clermont dirige le contingent arverne de l'armée wisigothique.. La bataille est gagnée par les francs, le roi Alaric II est tué tandis qu'Apollinaire ayant survécu réussit à mener la retraite des restes de l'armée wisigothique et à rejoindre Clermont. Grégoire de Tours rapporte dans son Histoire des FrancsHistoire des Francs, Grégoire de Tours. Traduction Guizot. L. I, . : La défaite marque la fin du royaume wisigoth de Toulouse et l'annexion des territoires du sud de la Loire par le royaume des francs. Le bréviaire d'Alaric, forme du droit wisigothique rédigé au début du est toujours utilisé localement jusqu'au .. Un exemplaire en est conservé à la bibliothèque du patrimoine de Clermont Auvergne Métropole à Clermont-Ferrand..
Période mérovingienne vignette|218x218px|Avit de Clermont. Gravure dans Voyages pittoresques et romantiques dans l'ancienne France, Auvergne - Tome I par Isidore Taylor et Charles Nodier, 1835. Durant le , la ville de Clermont accueille deux conciles. Le premier en 535 marque la volonté de l'Église de s'affranchir totalement du pouvoir civil dans la nomination des évêques et le second en 549 adopte les canons du concile d'OrléansPhilippe Le Bas, L'univers : histoire et description de tous les peuples, Dictionnaire encyclopédique de la France, 5, 1841, 484..
Début 532, Arcade, un des membres du sénat clermontois et fils du comte d'époque wisigothique Apollinaire, prête sérieux à des rumeurs sur la mort du roi franc Thierry Ier.. Avec l'appui de sa mère Placidina, il lance une insurrection pour l'indépendance du territoire auvergnat et appelle en renfort un ennemi du roi, Childebert II. Celui-ci arrive en Auvergne avec l'appui des aristocrates auvergnats qui ne supportent pas la suzeraineté de Thierry. Mais ce dernier, bien vivant, apprend la nouvelle. Il envahit l'Auvergne et la ravage en châtiment. Il prend Clermont et dépose le sénat. Il crée à la place un comté pour gouverner le territoire auvergnat. Sigewald est le premier comte nommé. Mais Childebert considère rapidement qu'il est trop indépendant de son pouvoir et il le fait assassiner.. En 576 des tensions entre communautés ont lieu et l'évêque Avit de Clermont demande aux juifs de la ville de la quitter ou de se convertir, ce que font la majorité d'entre euxBruno Dumézil, « Les conversions forcées ont-elles existé ? », L'Histoire, , novembre 2007, 70. ..
Période carolingienne gauche|vignette|Tour de la Monnaie dans l'Armorial d'Auvergne de Guillaume Revel. Le château se retrouve au niveau de l'enceinte est de la cité. Sont également présentes la basilique Notre-Dame-du-Port ainsi que la cathédrale. En 761, dans le cadre de la conquête des territoires méridionaux par le royaume franc, Pépin le Bref entreprend une campagne violente sur les principales cités d'Aquitaine dont la ville de Clermont.. L'historiographie reprend ce vocabulaire de la violence et l'on parle du pillage de l' et la prise de sa citadelle, le , le château du mont clair., où les francs tuent un nombre important de ses habitants..
Au fil du temps, la ville prend dans le langage oral un nom dérivé de celui de la forteresse, Clermont. Le nom latin Arvernis restera néanmoins utilisé dans certains cadres comme en témoignent encore les deniers du ..
Pour les , les sources médiévales manquent et les chroniques carolingiennes ont donné lieu à surinterprétation. Cependant, les historiens pensent que Clermont aurait été ravagée et brulée par les Normands du chef Hasting en 862. Puis l’évêque Sigon entreprend sa reconstruction mais elle aurait de nouveau été ravagée en 898 ou 910. Au début du , la grande famille aristocratique des Garinides est remplacée dans la vie politique de la cité, une des plus importantes du territoire aquitain, par la dynastie émergente des Guilhelmides..
À la fin du , Clermont est une des principales villes des territoires méridionaux de l'empire carolingien. À partir de 880, la ville devient le centre principal du territoire aquitain par l'action du comte Bernard II d'Auvergne dit Plantevelue.. Promu duc d'Aquitaine par Charles le Chauve, il réunit les différentes principautés méridionales carolingiennes à son profit au sein d'une grande Aquitaine dont le centre polarisateur est l'Auvergne..vignette|Fresque romane au sein de la crypte de la cathédrale de Clermont.