Le tracce più antiche della presenza umana nell’attuale area di Rijeka risalgono al paleolitico e al neolitico, mentre i resti delle fortezze preistoriche (Solin sopra Martinšćica, il colle di Trsat (Tersatto) e Veli vrh - Gradišće sul fiume Rječina (Eneo)) sono invece dell'età del bronzo e del ferro. Un insediamento dominava la baia di Rijeka e proteggeva il porto anche nel periodo degli Illiri (ovvero della tribù illiriche che abitavano queste terre, i Liburni).

I romani trasferirono il centro della vita pubblica più vicino al mare, sulla sponda destra della foce del Rječina, ove oggi si trova la Città Vecchia. Le numerose scoperte archeologiche risalenti al periodo romano (fondamenta di mura, di vari edifici, resti di terme e porte) testimoniano lo sviluppo urbanistico raggiunto dalla Tarsatica in questo periodo. Grazie alla sua ubicazione, su un lieve pendio, alla stretta fascia costiera, alle abbondanti sorgenti d’acqua potabile e alla baia protetta, con le caratteristiche di un porto naturale, la città aveva tutti i requisiti per potersi sviluppare come importante porto e città commerciale.