В I-м тыс. н. э. на территории Костромской области проживали финно-угорские и балтские племена. Славяне начали сюда проникать в X-XI вв. Их привлекали леса, богатые зверем и рыбой, месторождения соли. Славянские укрепления служили для охраны северо-восточных рубежей Руси.
Кострома была основана в 1152 г. Юрием Долгоруким во время его военного похода в земли казанских болгар. Первое летописное известие о Костроме относится к 1213 году и связано с распрями между сыновьями великого владимирского князя Всеволода III «Большое гнездо». В этом году ростовский князь Константин сжег принадлежавшую его брату — владимирскому князю Юрию — Кострому и отвел пленных жителей города в удельный Ростов. В тридцатые годы XIII века только что отстроенная Кострома вновь была сожжена, но уже войсками Батыя, разорившим все волжские города «до Галича Мерьского». Очевидно, после 1239 года Кострома была восстановлена великим князем владимирским Ярославом Всеволодовичем, построившим в городе деревянную церковь в честь святого патрона Федора Стратилата, имя которого он носил в крещении. Василий Ярославич прожил недолго и умер в возрасте 37 лет, но его короткое правление явилось одной из ярких страниц в истории Костромы. В 1272 году Василий стал великим князем владимирским — главой всех удельных княжеств Северо-восточной Руси. Он не поехал в стольный Владимир, а остался в удельной Костроме, сделав ее тем самым, вопреки давним традициям, столицей Северо-восточной Руси. Во времена правления Владимира Ярославича в Костроме были основаны Спасо-Запрудненский Монастырь и церковь Воскресенья на Дебре, построен Успенский собор. С именем этого князя связано обретение главной костромской святыни — иконы Богоматери Федоровской, сохранившейся до наших дней. По преданию, икона помогла костромичам одержать победу в битве с ордынским отрядом в 1272 г. В память об этой победе в начале XVIII века на берегу озера у села Некрасова была поставлена каменная часовня, увенчанная шатровым покрытием и расписанная внутри в двадцатых годах XVIII века фресками, часть из которых посвящена победе костромского войска.
После смерти Василия Ярославича Кострома опять стала глухим городом. В 1330-1340 годах она была прикуплена Иваном Калитой и вошла в число городов Московского княжества. С этого времени судьба Костромы и ее история неразрывно связаны с развитием и культурой русского государства.
Из источников явствует, что «были в этом месте леса непроходимые, дремучие дебри», а скрывались здесь разбойники, от которых «и совсем проезду не было». Юрий Долгорукий «морем пламенным» расправился с разбойниками. А на выжженной земле появился город Кострома. Одни исследователи считают, что в основе названия лежит финское слово «кострум» — «крепость» (когда-то здесь жили финно-угорские племена). По другой версии название связывают с языческим обрядом. «Костромой» назывался в этих местах праздник, напоминающий масленицу.
Во времена татаро-монгольских нашествий город был разорен и сожжен.