Rovigo è tradizionalmente considerata una città di origine medievale; ciononostante sia l'origine del nome sia la nascita della località restano ancora oscure.
Preistoria ed Evo Antico Pochissimi sono i reperti storici giunti fino a noi dall'antichità.
Nel territorio della frazione di Sarzano sono stati scoperti alcuni reperti di bronzo, tra cui due armi attribuite una alla seconda metà del XIII secolo a.C. (Età del bronzo recente) e l'altra agli inizi dell'VIII secolo a.C. (Età del ferro), ma nessun indizio che possa far risalire alla civiltà che produsse questi manufatti.
In alcune tombe scoperte nella frazione di Borsea sono stati invece ritrovati reperti attribuibili alla civiltà paleoveneta, databili tra il VI e il III secolo a.C., e altri (probabilmente per scambi commerciali) attribuibili alla civiltà etrusca, databili VI e V secolo a.C.;Tutti questi reperti preistorici e preromani sono conservati nella collezione archeologica dell'Accademia dei Concordi. entrambe queste civiltà si erano insediate nella bassa pianura Padana, i Paleoveneti a nord e alcuni Etruschi più a sud.
effettuati nel castello di Rovigo hanno riportato alla luce alcuni reperti di origine romana, recuperati nella terra di riporto che fu utilizzata per le fondazioni della torre Donà, il che fa presupporre una frequentazione del territorio di Rovigo anche nei secoli seguenti; i reperti sono ancora in fase di datazione.
Un recente studio porterebbe a identificare intorno all'attuale Polesine la zona della battaglia dei Campi Raudii in cui i Romani sconfissero i Cimbri nel 101 a.C.; da qui l'ipotesi che la radice celtica raud si sia contratta in rod e abbia dato origine al toponimo documentato nell'Alto Medioevo. Potrebbe dunque essere che una "Rovigo romana" o "Vicus Raudus" sorgesse nei pressi del teatro della famosa battaglia e secondo questa ipotesi il nome significherebbe Città della terra rossa..
Gli etruschi diedero vita alle prime bonifiche del Polesine, dando una caratterizzazione al territorio scavando diversi canali artificiali; in epoca antica la geografia dei fiumi era diversa: l'Adige scorreva più a nord, attraversando Montagnana ed Este, il Tartaro era stato regolato nella fossa Filistina, che corrisponde grosso modo al percorso dell'attuale Adigetto,. e nell'alveo dove ora scorre il Canalbianco scorreva il Po di Adria, che sfociava nell'Adriatico all'altezza del porto di Adria ed era navigabile, risalendo il Mincio, fino al lago di Garda.
La rotta dell'Adige alla Cucca del 589 devastò le bonifiche. I Longobardi lasciarono l'Adige disalveato per frapporre una palude tra il loro regno e il nemico Esarcato di Ravenna e per secoli la zona di Rovigo rimase un immenso acquitrino.
Il territorio dove sorge Rovigo fu comunque tra i primi a riemergere grazie alla posizione leggermente più elevata rispetto al resto del medio e basso Polesine; la geografia dei fiumi era ormai cambiata: il Po di Adria, l'antica importantissima arteria fluviale, si era già estinto in epoca romana; l'Adige, disalveato, continuava a produrre paludi nel basso Polesine. Il sistema Tartaro-Filistina, ancora funzionante, divenne così il nuovo punto di riferimento per la zona dove cominciarono a formarsi i primi nuclei dell'abitato medievale.
Medioevo e dominio Estense
La città risulta menzionata per la prima volta in un documento ravennate dell'838 e viene definito in latino villa que nuncupatur Rodigo, ossia "borgo [rurale] detto Rodigo"; l'8 maggio di quell'anno il borgo, che si trovava nella contea di Gavello, fu eletto sede di un arbitrato a proposito della data, ivi si precisa che alcune fonti recano, sbagliando, quella del 22 aprile. che vedeva contrapposti l'arcivescovo di Ravenna e Brunigo vassallo dell'imperatore per il possesso di alcuni territori .
Il termine villa fa comunque pensare a un centro rurale sufficientemente sviluppato nel quale gli abitanti eleggevano liberamente un massaro che si occupasse della collettività e della giustizia; inoltre è possibile che la "villa Rodigo" sia, come altre ville dell'Alto Medioevo, la prosecuzione di un vicus preesistente di epoca romana.
Il borgo cominciò a svilupparsi in un villaggio più articolato all'inizio del X secolo; in una bolla pontificia del 17 aprile 920 infatti il vescovo di Adria Paolo chiede ed ottiene da papa Giovanni X il permesso di costruire in curtem Bonevigo quae vocatur Rudige, presso la fossa Filistina, un castrum, ossia un luogo fortificato, per trasferirvi in modo temporaneo la sede vescovile al riparo dalle scorrerie dei barbari,
secondo altri storici si trattava semplicemente di una fortificazione che cingeva l'abitato, e consisteva in un terrapieno circondato da una palizzata e da un fossato, sul modello di altri castrum costruiti in quell'epoca.
In un documento del 6 dicembre 954 il borgo è già chiamato castrum,Actum in castro Rodigo feliciter, ossia "atto steso nel borgo fortificato di Rovigo": nell'atto la contessa Franca, vedova del marchese Almerico, donava alcuni territori all'abbazia della Vangadizza, l'attuale Badia Polesine. e dimostra che 34 anni dopo la concessione papale la fortificazione, qualunque essa fosse, fu terminata.
La rotta del Pinzone, avvenuta più o meno in quel periodo, creò un nuovo sconvolgimento idrografico: l'Adige, appena regolato in un antico canale detto "Chirola", ruppe a Badia Polesine e si riversò nella Filistina, devastandola; il comune di Rovigo, insieme a quelli di Lendinara e di Badia, regolò l'Adige nel corso dell'antica fossa.
La fortificazione in muratura con l'annesso castello è comunque cosa fatta nel XII secolo, quando l'abitato di Rovigo si estendeva già su entrambi i lati dell'Adigetto, che all'epoca era un vero e proprio fiume; secondo gli storici rodigini del XVI secolo il vescovo di Adria Florio I nel 1139 fece iniziare i lavori, che furono terminati dal suo successore Vitale nel 1160. Gli storici contemporanei non danno più molto credito a questa versione in quanto non ci sono giunte le prove documentarie dell'esistenza di questi due vescovi. È invece accertato che un visconte rappresentante degli Estensi era presente a Rovigo già nel 1117, quindi si presume che la costruzione delle mura sia stata una iniziativa della casa d'Este. Il castello consisteva in una semplice cittadella con un mastio al suo interno, ancora oggi conservato: la torre Donà,
Nel 1190 Rovigo fu conquistata dai Veronesi; nel 1194 Azzo VI d'Este, che lottava per la signoria di Ferrara (conquistata poi nel 1240 dal figlio Azzo VII) riprese il possesso di Rovigo con il titolo di conte grazie all'intervento dell'imperatore. A parte tre brevi parentesi nel 1213, nel 1309 e nel 1352 in cui i Carraresi di Padova governarono sulla città, Rovigo rimase estense per quasi tre secoli. A partire dal XIII secolo il territorio, che da tempo immemore era stato chiamato "Contea di Gavello", cominciò a chiamarsi "Contea di Rovigo". Nel 1324 iniziarono i primi insediamenti fuori dalle mura, a sud della città. Nel 1343 il vescovo di Adria decise di costruire a Rovigo una residenza vescovile, ma la diocesi continuò a chiamarsi "diocesi di Adria"; la residenza stabile del vescovo, comunque, era al di fuori della sua stessa diocesi.
Il XV secolo fu tormentato per Rovigo e tutto il Polesine a causa delle continue guerre in cui gli Estensi furono coinvolti; a ciò si aggiunse la disastrosa rotta dell'Adige del 1438 che ebbe tra le conseguenze anche la riduzione della portata dell'Adigetto. Verso la fine del secolo i debiti sottoscritti dagli Estensi per finanziare le guerre diventarono insostenibili, così nel 1482 la Repubblica di Venezia si prese Rovigo e il suo territorio, che furono ceduti definitivamente alla Serenissima al termine della Guerra del Sale in cambio dell'estinzione del debito.
Dominio Veneziano
Il trisecolare dominio della Serenissima cominciò male, visto che il territorio fu coinvolto pesantemente nei fatti della Lega di Cambrai (1508 - 1511), e coincise con una stasi nello sviluppo della città di Rovigo, a parte rare ma importanti eccezioni; il governo di Venezia fece poco per stimolare la crescita del nuovo possedimento, nonostante i podestà mandati in città inviassero relazioni in cui richiedevano un intervento più sostanziale che formale. Per imprimere subito l'impronta della repubblica, fu costruita in piazza Maggiore (l'attuale piazza Vittorio Emanuele II) una torre civica che poteva competere, in altezza, col mastio del castello, e vi fu pure trasferita la campana che fino ad allora vi aveva suonato; successivamente, come consuetudine, fu costruita anche la colonna con il Leone di San Marco, sempre in piazza Maggiore. Ciononostante il legame dell'aristocrazia locale con Ferrara rimase forte, al punto che i veneziani provocarono l'incendio doloso della residenza estense in città, nella speranza di allentare questi rapporti che erano visti con sospetto.
Dal punto di vista culturale, all'inizio del dominio veneziano Rovigo divenne una città molto attiva, producendo umanisti come Ludovico Ricchieri detto Celio Rodigino e attirandone altri come Francesco Brusoni; in questo contesto nacquero anche le famose paretimologie che vorrebbero Rodigium derivare dal greco (rhódon ossia rosa) e Policinum (nome latino del Polesine) da Paeninsula (ossia penisola). La prima, in particolare, riscosse molto successo al punto che in molti arrivarono a trascrivere Rhodigium nel citare i documenti precedenti, aggiungendo una "h" che in realtà non era mai stata presente prima di allora. Lo stesso Ludovico Ariosto ne rimase affascinato e nel suo Orlando furioso scrisse:
Rovigo però, al termine della guerra della Lega di Cambrai, si rinchiuse in sé stessa, arrivando addirittura a spingere il Brusoni, a cui era stata precedentemente data la cittadinanza onoraria, a lasciare la città in quanto "straniero". L'Accademia dei Concordi, fondata nel 1580, fu un riflesso di questa chiusura culturale nel primo secolo e mezzo della sua storia.
Alla fine del XVI secolo un movimento popolare di grandi dimensioni diede l'occasione ai governanti della Serenissima di farsi ben volere anche a Rovigo: la gente chiedeva a gran voce la costruzione di un tempio dove conservare un'immagine della Vergine col Bambino ritenuta miracolosa, e a tale scopo era già stata raccolta la cifra incredibile di 12 000 ducati d'oro. I podestà chiamarono allora un famoso ingegnere che fu collaboratore del Palladio, il bassanese Francesco Zamberlan, per progettare e supervisionare la costruzione del tempio della Beata Vergine del Soccorso, noto col nome di Rotonda per via della pianta a simmetria centrale. Il tempio fu realizzato in tempi brevissimi, e rappresentò non solo un luogo di raccolta e pellegrinaggio per la popolazione della città e dei dintorni, ma anche una autocelebrazione dell'aristocrazia di Venezia, che ne fece decorare l'interno con tele di elevato valore artistico e allegorico, raffiguranti i podestà veneziani che governarono su Rovigo fino agli anni 60 del XVII secolo.