Στα παλαιολιθικά χρόνια ανάγεται η ύπαρξη ζωής στο νομό Κοζάνης.

Οι κάτοικοι του νομού είναι γνήσιοι απόγονοι των αρχαίων Ελιμιωτών Μακεδόνων, που ανήκαν στα βορειοδυτικά ελληνικά φύλα.

Με την κάθοδό τους στο χώρο αυτό αφομοίωσαν τον προελληνικό πληθυσμό, τους Πελασγούς, που ήταν εγκατεστημένοι στην περιοχή από την Νεολιθική εποχή.

Αξιόλογα δείγματα της πολιτιστικής ζωής των αρχαίων κατοίκων και της επαφής τους με τον υπόλοιπο ελληνικό κόσμο από την 7η ακόμηχιλιετία π.Χ. είναι δείγματα ειδωλίων κυκλαδικής τέχνης, αγγεία μυκηναϊκής εποχής και άλλα αρχαιολογικά ευρήματα από τη Νεολιθική εποχή μέχρι τη Ρωμαϊκή κτήση, τα οποία ανακαλύφθηκαν πρόσφατα στο χώρο της αρχαίας Αιανής, αλλά και στον ευρύτερο χώρο του νομού.

Ο Φίλιππος ο Β΄ (359 – 336π.Χ.) ενσωμάτωσε τα κρατίδια της άνω Μακεδονίας στο ενιαίο Μακεδονικό Βασίλειο.

Στην εκστρατεία του Μεγάλου Αλεξάνδρου στην Ασία η ελιμιωτική τάξη των πεζεταίρων με επικεφαλή το στρατηγό Κοίνο δόξασε το μακεδονικό όνομα σε όλες τις μάχες μέχρι τον Ινδό ποταμό.

Μετά τη μάχη της Πύδνας το έτος 176 π.Χ. η περιοχή υποτάχθηκε στους Ρωμαίους.

Η Ελίμεια, η Εορδαία, η Λυγκηστίδα και η Πελαγονία απετέλεσαν την "Τέταρτη Μερίδα", μια δηλαδή από τις τέσσερις ανεξάρτητες δημοκρατίες, στις οποίες διαίρεσαν τη Μακεδονία οι Ρωμαίοι.

Στην περιοχή έχουν βρεθεί αρχαιότητες της Ρωμαϊκής περιόδου, ερείπια οικοδομημάτων, βωμός, τμήμα υδραγωγείου, αγάλματα, νομίσματα, τάφοι και βάσεις κιόνων - στη θέση Τρίδενδρο, στο λόφο του Αγίου Ελευθερίου, στη θέση της Μπήλιως τα μνήματα και στη θέση Τζιαμάρα.

Κατά τα έτη 1100 – 1300 ιδρύθηκε ο συνοικισμός Καλύβια (Παλιόσπιτα), στη θέση Σιώποτο ίχνη του οποίου διατηρούνται μέχρι σήμερα.

Οι κάτοικοι του οικισμού αυτού έχτισαν ναό, επάνω σε λόφο προς τα ΝΑ, όπου υπήρχαν ερείπια αρχαίου βωμού, στη μνήμη του Αγίου Αθανασίου.

Στα Βυζαντινά χρόνια η περιοχή διοικητικά ανήκε στο Β΄ Θέμα της αυτοκρατορίας όπως και η υπόλοιπη Μακεδονία.

Μετά τη μάχη του Κοσσυφοπεδίου της Σερβίας, το 1389 μ.Χ. η περιοχή περιήλθε στην κυριαρχία των Τούρκων και παρέμεινε υποδουλωμένη επί 523 χρόνια.