In epoca romana, l'accampamento valligiano venne concepito dall'Impero romano come punto di consolidamento del dominio di Roma sulla Pianura Padana e sui territori prealpini, con le Alpi come baluardo naturale contro le invasioni barbariche. A partire dal I secolo a.C. i Romani si scontrarono con la popolazione di origine celtica che abitava la regione, i Salassi. Nel 25 a.C. Augusto inviò contro i Salassi Varrone Murena, che sconfisse li sconfisse e fondò sul modello del castrum (accampamento militare) Augusta Preaetoria.
Conclusasi la lunga dominazione romana, la città prima passò ai Goti, per poi venire contesa tra i Franchi e i Longobardi. Alla morte di Carlo il Grosso, ultimo re carolingio, la città dapprima si legò al regno d'Italia, poi al regno di Borgogna. I rapporti politici, economici e commerciali con l'Oltralpe si consolidarono. Ad Aosta si svilupparono i dialetti francoprovenzali (analoghi a quelli della Savoia e del Delfinato) e la lingua francese. Con la nascita della Contea di Savoia, a inizio XI secolo, Aosta si legò alla dinastia savoiarda, seguendone le sorti per 7 secoli, fino all'Unità d'Italia.
A partire dal Novecento, in Valle d'Aosta iniziò a definirsi il sentimento autonomista, soprattutto in seguito alla Dichiarazione di Chivasso, fondamentale documento che stabiliva l'affermazione di autonomia politico-amministrativa, culturale ed economica delle popolazioni alpine. Con l'emissione da parte dello Stato italiano dello Statuto speciale nel 1948, Aosta consolidò la sua posizone di polo economico-industriale regionale, diventando, almeno fino agli anni Ottanta, una delle città italiane con il reddito pro capite più alto.