Die Erstbesiedelung der Stadt durch den illyrischen Stamm der Histri wird auf das 10. Jahrhundert v. Chr. datiert.
Die Römer eroberten im Jahr 177. v. Chr. die Stadt und gliederten sie als römische Kolonie unter dem Namen Colonia Pietas Iulia Pola in das Imperium ein. Unter Kaiser Augustus wurde das an das Kolosseum in Rom erinnernde Amphitheater erbaut, das heute eine der Hauptsehenswürdigkeiten der Stadt ist. Neben dem Amphitheater gibt es aus der augusteischen Zeit den Rom-und-Augustus-Tempel, die in Teilen erhaltene Stadtmauer mit Toren und die Überreste von zwei Theatern.
Beim Zerfall des weströmischen Reiches im 5. Jahrhundert gelangte Pula unter die Herrschaft der Ostgoten. Kaiser Justinian konnte Pula im 6. Jahrhundert für das Oströmische Reich erobern; die Stadt wurde zum Flottenstützpunkt der Byzantiner ausgebaut. In der zweiten Hälfte des 6. Jahrhunderts drangen die Slawen nach Istrien vor. Die istrischen Küstenstädte, darunter auch Pula, konnten sie aber nicht einnehmen. Hier setzte sich die städtische Kultur der alteingesessenen Romanen bruchlos fort. Während das istrische Hinterland seit dem Ende des 8. Jahrhunderts Teil des Frankenreichs und später des Heiligen Römischen Reichs war, blieb Pula nominell Teil des byzantinischen Reiches, war aber faktisch unabhängig.
Mit dem Niedergang der byzantinischen Macht musste sich Pula neue Verbündete suchen. An die Stelle des byzantinischen Kaisers trat seit dem Ende des 11. Jahrhunderts die Republik Venedig. 1150 schloss Pula mit der Lagunenstadt einen Vertrag, durch den sich die Stadt der Herrschaft der Venezianer unterwarf. Seitdem zahlte man Tribute an Venedig, beteiligte sich am Bau und an der Ausstattung von Galeeren für die venezianische Flotte und entsandte Truppen, wenn die Markusrepublik Krieg führte. Später wurde auch ein venezianischer Adliger an die Spitze der Stadtverwaltung gestellt. Bis zum Ende der Republik Venedig im Jahr 1797 blieb Pula Teil dieses Staatswesens, danach wurde es Teil des Kaisertums Österreichs.
