历史上第一个定都于洛阳的朝代是夏朝。据古本《竹书纪年》记载，“太康居斟鄩，翌亦居之，桀又居之”。历史学家分析，这里的夏都斟鄩，就是位于今洛阳下属的县级市偃师西南的二里头遗址。
此后，代夏而兴的商朝也曾将都城定在洛阳附近一带，这座商都就是西亳。西亳地处邙山与洛河之间，其具体位置大致在今偃师西南的尸乡、大槐树、塔庄一带。
二里头遗址复原图
周王朝灭掉商朝后，出于更好地控制殷商遗民以及加强对东方新征服领土控制的考虑，在涧水以东，邙山以南，洛水以北，瀍水两岸的地方，建起了洛邑城。犬戎攻破镐京后，周平王鉴于镐京残破，乃于公元前770年东迁洛邑，此后洛邑便成为了东周王朝的都城，直到公元前256年东周王朝为秦所灭。
洛阳天子驾六博物馆前的塑像，该博物馆位于洛阳市的周王城广场
东周王朝灭亡后，洛阳再一次成为全国性王朝的都城是在东汉时期。自光武帝刘秀开始一直到汉献帝被董卓胁迫西迁长安为止，东汉王朝一直都以洛阳为都城，号令天下，治理四海。东汉末年，汉献帝曾一度随曹操居于许都。曹丕代汉称帝后，则将都城又迁回到了洛阳。此后，取代曹魏的西晋继续以洛阳为都，一直到公元311年，洛阳被匈奴人建立的汉国军队攻破为止。
东汉曹魏时期洛阳城的复原图
北魏终结了十六国时期的乱局后，中国北方复归于安定。北魏的第七代皇帝孝文帝拓跋宏（后改名为元宏）是一位仰慕汉文化的君主，为了进一步推进汉化改革，他于公元494年将北魏的都城从平城迁到了洛阳，洛阳再度成为中国北方的政治中心。
隋朝建立后，隋文帝时代一直以大兴城为都。到了隋炀帝杨广继位后，洛阳的政治地位上升。隋炀帝下令营建东都洛阳，并将都城迁到了这里。
至于隋炀帝迁都洛阳的真实想法是什么，目前有观点认为是隋炀帝想借此脱离关陇军事贵族势力强大的关中地区，进而达到加强皇权的目的；还有说法认为，洛阳当时水陆交通便利，在经济上便于接受来自南方的粮税贡赋。
到了唐代，洛阳的政治地位仍旧重要。唐显庆二年，即公元657年，唐高宗李治下令以洛阳为唐王朝的东都。在武则天时期，洛阳在国家的政治生活中扮演着重要角色，武则天登基称帝的地方就是在洛阳。
不过，有唐一代的大多数时间里，唐廷的政治中心仍是长安。公元904年，朱温迫使唐昭宗迁都洛阳，在唐朝最后几年的时光里，洛阳成为了唐朝的首都。不过此时的唐王朝已经名存实亡，洛阳城里的皇帝和朝廷已经成了朱温手上的玩物，早已不具备统治天下的号召力了。
