La provincia de Salamanca registra restos de ocupación desde hace más de 20.000 años, pues se conocen pinturas en las Batuecas y en la desembocadura del río Uces, junto al Pozo de los Humos. Previamente a la llegada de los romanos, parece ser que el asentamiento de la ciudad fue fundado por pueblos de cultura indoeuropea, hacia el siglo V antes de Cristo. La ciudad ya aparece citada por Sículo Diodoro como Helmantiké o «lugar de adivinación». Otra explicación para este nombre afirma que la ciudad tomó el nombre de un dios pre-romano llamado Helman.

Pocos saben que en el 220 a.C., en el curso de una expedición del cartaginés Aníbal por la Meseta, éste sitió la ciudad con sus elefantes y resto del ejército. Así, Plutarco dice que «Aníbal la sitió y sus moradores, por evitar mayores daños, se le sometieron ofreciéndoles trescientos talentos de plata y otros tantos rehenes, alzando el sitio, los Helmantiqueses, faltaron a sus promesas y protegidos por sus mujeres que habían escondido las armas y lograron vencer a las tropas de Aníbal». Sin embargo, finalmente fueron apresados por el general cartaginés quien, según Polibio «admirado por la valentía de sus mujeres, por ellas devolvió a sus hombres la patria y la riqueza».

Tras la victoria romana en la II Guerra Púnica y su posterior expansión por buena parte de la península Ibérica, Salamanca comenzó a experimentar una intensa romanización, siendo anexionada a la provincia lusitana. El proceso de romanización dio a Salamanca un importante lugar, al estar situado en la Vía de la Plata, que cruzaba la actual provincia en dirección norte-sur, enlazando con las ciudades de Asturica Augusta y Emerita Augusta. Para cruzar el río Tormes, los romanos construyeron un puente hacia el año 27 a.C., quince de cuyos arcos originales aún hoy pueden observarse.