Der Siedlungsplatz, ein 234 m hoher Felsen aus dunklem Trachyt direkt am Meer, war schon in der Bronzezeit besiedelt. Im 7. Jahrhundert v. Chr. wurde Assos von Methymna auf der benachbarten Insel Lesbos aus gegründet. Die Stadt war Mitglied im Attisch-Delischen Seebund, spielte aber anscheinend in den griechisch-persischen Konflikten des 5. und 4. Jahrhunderts v. Chr. keine Rolle. Erst im Satrapenaufstand ist sie von Bedeutung, hier verschanzte sich 366 v. Chr. der aufständische Satrap Ariobarzanes. Seit etwa 360 v. Chr. stand es unter Herrschaft des Eubulos und seines Nachfolgers Hermeias. In dieser Zeit lebte auch Aristoteles in Assos. 334–241 v. Chr. lag die Stadt im Herrschaftsgebiet Alexander des Großen und der nachfolgenden Seleukiden. 241–133 v. Chr. gehörte Assos zum Reich der Attaliden von Pergamon, bevor es Teil des römischen Reiches wurde. Noch 1306 konnten die Griechen die Festung Assos, die sich nur noch im Bereich der alten Akropolis befand, gegen die Osmanen verteidigen, kurz darauf ging die Siedlung jedoch in deren Besitz über.