Ortaçağ'da İzmir, Bizans İmparatorluğu'nun bir parçası olarak varlığını sürdürdü. 395 yılında Roma İmparatorluğu'nun ikiye ayrılmasıyla kent, Doğu Roma yani Bizans toprağı haline geldi. Bu dönemde şehir, Ege'deki stratejik konumu nedeniyle sık sık saldırılara maruz kaldı. 672 yılında Emevîler, İzmir'i denizden ele geçirerek İstanbul seferlerinde üs olarak kullandı. Türklerin İzmir'le ilk teması 1081 yılında gerçekleşti. Selçuklu akıncılarından Çaka Bey, kenti ele geçirerek Ege Adaları ve Çanakkale yönüne akınlar düzenledi. Çaka Bey'in ölümü sonrası Bizans, 1098'de şehri geri aldı. 1204'te Haçlı seferlerinin etkisiyle şehrin kıyı kısmı Rodos Şövalyeleri'nin kontrolüne geçti. Bu dönemde İzmir ikiye bölünmüş durumdaydı. Deniz tarafı genellikle Hristiyan güçlerin, kara tarafı ise Müslümanların elindeydi. Bu bölünme, kentin iktisadi hayatını olumsuz etkiledi ve ticari canlılığını büyük ölçüde azalttı. Ortaçağ boyunca liman kenti özelliği zayıfladı. Selçuklular ve sonrasında beylikler döneminde Türk nüfusu artmaya başladı. Çaka Bey'in kurduğu hakimiyet kısa sürdü ama Türk varlığının başlangıcı oldu. Bizans'ın zayıflaması, Haçlılar, Cenevizliler ve Türk beylikleri arasında çekişmelere yol açtı. Kent, bu çekişmeler nedeniyle sık yönetim değişiklikleri yaşadı. Cenevizliler de belirli dönemlerde liman ve kale kısımlarında etkili oldular. İzmir'in bu kaotik yapısı, Osmanlı öncesi dönemde tam bir toparlanma sağlayamadı. Şehir, ekonomik olarak sönük kaldı. Ortaçağ'ın sonlarına doğru Türk beyliklerinin güçlenmesiyle Osmanlı hakimiyetine geçiş hızlandı. İzmir, ancak Osmanlı idaresinde birleşip yeniden canlanabildi. Ortaçağ boyunca kale ve liman, şehrin kaderini belirleyen temel unsurlar oldu. Bu dönem, İzmir'in çok katmanlı ve çatışmalı tarihinin en belirgin evrelerinden birini oluşturur. Kentin Ortaçağ'daki kaderi, büyük ölçüde dış güçlerin rekabetiyle şekillendi. Rodos Şövalyeleri'nin elindeki kale, uzun yıllar Bizans ve Türk akınlarına karşı direndi. Cenevizlilerin ticari ayrıcalıkları, limanın bir kısmını yabancı tüccarların kontrolüne bıraktı. Bu yabancı hakimiyeti, yerel ekonomiyi daha da zayıflattı. Türk beyliklerinin yükselişiyle birlikte İzmir çevresinde Türk yerleşimleri yoğunlaştı. Osmanlı'nın yaklaşan gücü, şehrin Ortaçağ'daki bölünmüş halini sona erdirmeye hazırlandığını gösteriyordu.