Την εποχή του χαλκού η Εύβοια κατοικούταν από το αρχαιοελληνικό φύλο των Αβάντων. Ο Όμηρος αναφέρει πως οι Άβαντες συμμετείχαν στον Τρωικό πόλεμο στο πλευρό των Αχαιών. Αναφέρει μάλιστα πως είχαν ιδρύσει ήδη τις πόλεις Χαλκίδα, Ερέτρια, Ιστιαία, Κήρινθος, Δίον, Κάρυστο, και Στύρα.
Την περίοδο των μεγάλων μετακινήσεων στον ελλαδικό χώρο οι Άβαντες εκτοπίστηκαν από τους Ίωνες. Οι Ίωνες της Εύβοιας χωρίστηκαν σταδιακά σε δύο ισχυρά κράτη, της Χαλκίδας στο βορρά και της Ερέτρειας στο κεντρικό τμήμα του νησιού. Νοτιότερα, στην περιοχή του όρους Όχη είχαν εγκατασταθεί Δρύοπες προερχόμενοι από την περιοχή που αποτέλεσε τα μετέπειτα χρόνια τη Δωρίδα. Κυριότερη πόλη των Δρυόπων ήταν η Κάρυστος.
Οι πόλεις της Εύβοιας κατά τον 8ο αιώνα π.Χ. είχαν εξελιχθεί σε μεγάλες εμπορικές δυνάμεις της περιοχής. Φημίζονταν επίσης για τα κεραμικά τους. Κατά τον αιώνα αυτόν οι Ευβοείς άρχισαν να δημιουργούν αποικίες, αρχικά στη Χαλκιδική και στη συνέχεια στην Κάτω Ιταλία, στην οποία ίδρυσαν τις πρώτες ελληνικές αποικίες. Πρώτη αποικία των Ευβοέων στην Ιταλία ήταν οι Πιθηκούσσες σε ένα νησί ανοικτά της Νάπολης, ενώ λίγα χρόνια μετά ίδρυσαν στην απέναντι ακτή την Κύμη.
Η Κύμη έγινε βάση για την ίδρυση νέων αποικιών, όπως ήταν η Ζάγκλη, το Ρήγιο και η Νάξος. Σύμφωνα με μία διαδεδομένη άποψη, οι Ευβοϊκές πόλεις της Κάτω Ιταλίας διέδωσαν το δικό τους αλφάβητο στην περιοχή, το οποίο εξελίχθηκε στη συνέχεια στο Λατινικό αλφάβητο. Σύμφωνα με την ίδια άποψη, οι Ευβοϊκές πόλεις χρησιμοποιούσαν μία παραλλαγή του ελληνικού αλφαβήτου, που αποκαλείται Ευβοϊκό ή Χαλκιδαϊκό αλφάβητο, το οποίο είχε παρόμοια μορφή με το σημερινό Λατινικό.
Ληλάντιος πόλεμος
Ο όγδοος αιώνας π.Χ. ήταν ο αιώνας κατά τον οποίο η Εύβοια έφτασε στο απόγειο της ακμής της. Η περίοδος ακμής τερματίστηκε στο τέλος του 8ου αιώνα, όταν ο ανταγωνισμός των δύο ισχυρών κρατών του νησιού οδήγησε στο ξέσπασμα του Ληλάντιου πολέμου. Ο πόλεμος αυτός ήταν ένας από τους πρώτους μεγάλους πολέμους μεταξύ των αρχαιοελληνικών πόλεων και πήρε Πανελλήνιες διαστάσεις. Οι αντιμαχόμενοι Χαλκιδαίοι και Ερετρειείς συμμάχησαν και με άλλες ελληνικές πόλεις. Με τους Χαλκιδαίους συμμάχησαν οι Θεσσαλοί και οι Σάμιοι, ενώ με τους Ερετρειείς οι Μιλήσιοι. Η ημερομηνία αυτού του πολέμου δεν είναι σήμερα γνωστή με ακρίβεια. Τοποθετείται στα τέλη του 8ου αιώνα και στις αρχές του 7ου. Ο πόλεμος ήταν αμφίρροπος και προκάλεσε τεράστιες καταστροφές στις δύο πόλεις. Το αποτέλεσμα του πολέμου ήταν να εξασθενήσουν και οι δύο πόλεις και να περάσουν σε περίοδο παρακμής. Τη θέση τους ως εμπορικές δυνάμεις του αρχαίου κόσμου πήραν η Κόρινθος, τα Μέγαρα, οι πόλεις της Ιωνίας και η Αθήνα.
Επόμενοι αιώνες
Στους αιώνες που ακολούθησαν οι Ευβοϊκές πόλεις είχαν εξασθενήσει σε μεγάλο βαθμό, γεγονός που ήταν αποτέλεσμα του Ληλάντιου πολέμου, αλλά και της ανάδειξης νέων εμπορικών δυνάμεων στον ελλαδικό χώρο. Το 490 π.Χ. μάλιστα ο Περσικός στόλος κατέστρεψε την Ερέτρια, η οποία κατά τη διάρκεια της Ιωνικής επανάστασης είχε βοηθήσει τις Ιωνικές πόλεις και την παλιά της σύμμαχο Μίλητο. Την εποχή του Περικλή οι Αθηναίοι απέσπασαν από την Χαλκίδα την Ιστιαία και εγκατέστησαν στην πόλη Αθηναϊκή φρουρά. Την περίοδο αυτή η Εύβοια ήταν κάτω από τον έλεγχο των Αθηναίων, με τους οποίους συμμάχησε κατά τον Πελοποννησιακό πόλεμο. Στα μέσα του 4ου αιώνα, μετά την μάχη της Χαιρώνειας, οι Ευβοείς πέρασαν στον έλεγχο των Μακεδόνων, όπου παρέμειναν μέχρι την Ρωμαϊκή κατάκτηση της Ελλάδας το 146 π.Χ.