براساس نتايج حاصل از حفريّات باستان‌شناسان در محوطه‌هاى پيش از تاريخ استان قزوين -خصوصاً تپه‌هاى تاريخى دشت قزوين (قره‌تپه، تپه زاغه و تپه قبرستان) واقع در جنوب شرقى شهرستان بوئين زهرا- قدمت سکونت و آغاز شهرنشينى در اين منطقه به شش هزار سال پيش از ميلاد مى‌رسد. قزوين در دوره‌هاى اوليه تاريخ -به ويژه در دورهٔ مادها و هخامنشيان- نيز جزء مناطق مهم ارتباطى به حساب مى‌آمد.
در اواخر حکومت اشکانيان، ديلميان بر عليه حکومت مرکز، شورش‌هاى خود را آغاز کردند. اين روند تا دورهٔ ساسانيان نيز ادامه يافت. در آن زمان منطقهٔ قزوين، مرز بين سرزمين‌هاى ساسانيان و ديلميان به شمار مى‌رفت. شاپور پسر اردشير بابکان دستور داد در اين سرزمين دژ مستحکمى بنا کنند. اين دژ شاذشابور يا کشوين ناميده شد. اين دژ به مرور توسعه پيدا کرد و مناطق مسکونى به آن افزوده شد و در مدت زمانى کوتاه در شمار شهرهاى مهم ايران قرار گرفت.
با يورش اعراب به ايران، قزوين در سال ۲۴ هـ.ق به دست براءبن‌عازب فرماندهٔ سپاه والى کوفه فتح شد. در آن زمان، قزوين آخرين سرزمينى بود که سپاهيان کوفه براى مبازره با ديلميان در دست داشتند. دستگاه خلافت اعراب براى آن که بتوانند بر سراسر ناحيهٔ ديلم دست يابند و قواى خود را در اين سرزمين تقويت کرده و مردم را براى سکونت در آن تشويق نمايند، به تبليغات منفى عليه ديلميان پرداختند. در سال ۱۹۲ هـ.ق هارون‌الرشيد به قزوين رفت و نسبت به توسعهٔ شهر و ساخت بناى مسجد جامع در آن اقدام نمود. از جمله حوادث تاريخى قزوين در قرن دوم هـ.ق، موضوع سفر حضرت على‌‌بن‌الموسى‌الرضا (ع) به اين شهر است. اين سفر در جريان مسافرت ايشان به خراسان صورت گرفت. حمدالله مستوفي مى‌نويسد آمدن حضرت رضا (ع) به قزوين به صورت مخفيانه بود. در همين سفر، فرزند دو ساله آن حضرت در قزوين در مى‌گذرد و در آن جا مدفون مى‌شود (آستانه شاهزاده حسين).
در قرن سوم (۲۷۸-۲۶۵) هـ.ق، قزوين توسط عمر و ليث صفاري فتح شد و در سال ۲۹۴ هـ.ق بار ديگر اين شهر زير نفوذ خليفه قرار گرفت. در سال ۳۲۱ هـ.ق که ديالمه بر اکثر نواحى ايران تسلط يافتند، قزوين نيز به مدت صد سال جزء قلمرو تحت فرمان آنها در آمد.
امام رافعي مى‌نويسد: ̋ به سال ۳۷۳ هـ.ق صاحب‌اسماعيل‌بن‌عباد وزير فخرالدوله به همراه ياران خويش، به قزوين وارد شد و آثار جالبى در اين شهر بنيان گذارد. قزوين به مدت شصت سال، تحت حکومت ابوعلى‌محمد جعفري و ديگر فرزندان جعفر طيّار بود. در اين دوره، از ثبات نسبى برخوردار بود. در زمان ملکشاه سلجوقي و خاندان او، حکمرانى قزوين به امير زاهد خمارتاش محوّل شد. يکى از آثار معروفى که در زمان حکمرانى او در اين شهر به وجود آمد و هم‌اکنون نيز پابرجاست، مقصورهٔ شکوهمند مسجد جامع است. همچنين بزرگترين قنات تاريخى قزوين نيز از آثار اوست.
برنارد لويس مى‌نويسد: ̋ در قرن پنجم هـ.ق، ضعف روزافزون دنياى اسلام در يک سلسله تهاجمات که اهم آنها هجوم ترکان سلجوقي بود، آشکار و باعث بروز تغييرات مهم اقتصادي، اجتماعى و فرهنگى شد. همين امر باعث شد که حسن صباح در الموت موقعيّت جديدى کسب کند و بر عليه ترکان قيام نمايد. پايگاه‌هاى اصلى اسماعيليان در قلعه‌ها و دژها بود. حاميان اسماعيليان از طبقات پايين اجتماع، صاحبان حِرَف و طبقات ناآرام و متحرّک و متغيّر بودند. اين نويسنده اسماعيليان را فرقه‌اى انقلابى و بدعت‌گزار معرفى مى‌کند.
قزوين در زمان خوارزمشاهيان دچار قحطى بزرگى شد. اين واقعه مربوط به زمانى است که سلطان سعدبن زنگي اتابک فارس پس از شکست از محمد خوارزمشاه و در حال بازگشت به شيراز، مدتى در قزوين سکونت کرد.
بنابر نوشتهٔ حمدالله مستوفي، اتابک در قزوين در خانهٔ عمادالدين زاکاني در محلهٔ ارداق ساکن شد. قزوين در سال ۶۱۷ هـ.ق براى مدتى نيز ميزبان سلطان محمد خوارزمشاه بود. او که از سپاهيان مغول مى‌گريخت، به قزوين آمد و به خانهٔ عزالدين کريمان وارد شد و از آن جا به گيلان و مازندران و نهايتاً به جزيرهٔ آبسکون رفت. اقامت کوتاه خوارزمشاه در اين شهر، براى مردم گران تمام شد؛ چندان که سويداي پس از ويرانگرى و کشتار شديد در ري به جانب قزوين آمد و نزديک پنجاه هزار مسکين را به تيغ کين کشيد. مردم در مقابل حملهٔ مغولان، سه روز تمام سرسختانه مقاومت کردند و دروازه‌هاى شهر را بر روى سيل سپاه مغول بستند. سرانجام پس از سه روز پايداري، مغولان وارد شهر شدند و به کشتار دسته‌جمعى مردم پرداختند. گروهى از مردم شهر به خصوص زنان، براى آن به اسارت مغولان درنيايند، خود را به چاه افکندند.