miniatyr|Backens kyrka väst om stan har en historia som leder till medeltiden. Umeå växte fram i området direkt öst om kyrkan. miniatyr|Röbäcksslätten söder om staden har bevarat sin agrara karaktär. Umeås historia finns skriftligt dokumenterad från 1300-talet.
Förhistoria Det har under lång tid funnits människor i Umeå älvdal. De äldsta hällristningarna nära Umeå, i Norrfors omkring 10 kilometer väster om staden, är från cirka 3 000 f.Kr. På flera håll finns också lämningar av boplatser och odlingar från bronsåldern fram till 1000-talet. I området odlades korn och vete i det då milda klimatet och älg och bäver jagades längre in i landet. Med tiden blev klimatet återigen svalare och vid 500 f.Kr. hade odlingen övergetts till förmån för jakt och fiske. En stor del av det som idag utgör Umeå var fortfarande under havsytan år 1000 e.Kr.
1300–1500-talen Första gången Umeå omnämns i skrift är år 1314 när Umeå kyrksocken nämns i den kyrkliga skattelängden Sexårsgärden och därmed börjar betraktas som en del av kyrkans område. Namnet förekom också i en skrift i Hälsingelagen år 1320.
Vid den tiden var centralorten belägen ungefär vid nuvarande Backens kyrka, där det fanns handelsplats, hamn och en träkyrka. Umeå (Vma) nämns också i Hälsingelagen från cirka år 1320, där det stadgas om bågaskatt.Mats Berglund, Gårdar och folk i norr, avhandling Umeå universitet 2006 Kolonisatörer som sökte sig till vildmarken använde då Umeå som ett stopp på vägen.
Under samma århundrade gavs hela Umeå som förläning åt Upplands lagman, riddaren Nils Gustafsson, som liksom senare hans son Erik Puke, styrde socknen från Korsholms slott. Byn Kåddis skänktes år 1324 till ärkebiskopen, men övertogs 1426 av König Skarlakan. År 1482 fick ärkebiskopen Jakob Ulvsson hela Norrland, inbegripet Umeå socken, i förläning. 19 år efter att området överlåtits till ärkebiskopen, år 1501, ersattes den gamla träkyrkan i Backen i Umeå med en stenkyrka. Det dröjde dock till år 1508 innan kyrkan var färdigställd. År 1526 tog lutheranen Bo Warniksson över som präst i Backens kyrka efter den katolske mäster Gerlach och därefter blev Umeå protestantiskt.
Landsköpmän var bönder som också bedrev handel, varvid de försåg invånarna med nödtorft som salt, vadmal, hampa, spannmål och lärft. Umeå socken hade år 1539 två landsköpmän, en i Degernäs och en i Röbäck – ett antal som 1549 hade ökat till femton.Johan Nordlander, Norrländska samlingar, Första serien 1-6, Umeå 1990, s. 317f
Stadsprivilegier I början av 1580-talet uppvaktade västerbottningarna kung Johan III för att få en köpstad till landskapet. Kungen ställde sig positiv till detta och utfärdade 1588 stadsprivilegier för en stad i Umeå socken. Det var interimsprivilegier som skulle gälla i sex år. Den plats som föreslogs för Umeå stad låg på prästbordet i Backen, fem kilometer väster om nuvarande centrum. Där låg sockenkyrkan och Umeå kungsgård, där hölls årliga lappmarknader med regionens samer och dit ledde alla någorlunda framkomliga vägar i socknen. Där fanns det en hamn i Umeälven och kyrkstugor för allmogen. Landsköpmännen bodde också i stor utsträckning i byarna närmast sockenkyrkan, i exempelvis Ytterhiske, Västerhiske, Grisbacka, Grubbe, Baggböle, Klabböle, Kåddis och Brännland. Stadsplatsen godkändes av kungen.Steckzén, s. 13–25. Ambitionen var att området kring Backens kyrka skulle växa genom att köpmän från socknarna i Umeå, Bygdeå, Lövånger och Skellefteå skulle flytta dit. Då var staden en knutpunkt för vägar både på vatten och land, men älven var inte längre lika djup och därför var det inte heller möjligt för större båtar att angöra hamnen. Intresset svalnade, två år senare fanns de två landsköpmännen inte längre kvar och under 1590-talet dog staden ut. Då hade en efter en återvänt till sina ursprungsorter och handlarna i Skellefteå hade vägrat att flytta till Umeå från första början. Staden var inte färdigbyggd innan epoken som stad avslutades och kvar fanns var ett fåtal tomma stugor runt sockenkyrkan. Av 1594 års räkenskaper framgår att det då inte fanns några borgare mantalsskrivna i staden och att antalet landsköpmän sjunkit till 30 från att ha varit 51 det år då staden anlades. Av den första staden återstod då inget annat än ett mörkfärgat så kallat stadslager i jorden kring Häradsvägen där den går från kyrkan mot söder, ned mot älven. Vid arkeologiska undersökningar har tegel, järnföremål, fragment av kritpipor, fönsterglas med mera påträffats inom en yta på omkring 100 x 50 meter. Platsen är klassad som fast fornlämning (Umeå stad 127).
Från 1594 fortlevde kyrkstaden med sin vardagliga verksamhet intill området Hamnen som åter blev sockenhamn och där flera bönder idkade handel och byggde upp mindre handelsflottor* . Här bodde olika sociala grupper som hantverkare och lägre statstjänstemän, "fogdetjänare". Totalt fanns här tio stugor, inklusive tre kyrkstugor, år 1596. Från 1610-talet ökade antalet kyrkstugor till sju, varav tre i området Hamnen och fyra i områdena Backen och Västerbacken.
Hamnen i kyrkstaden upphörde med tiden eftersom älven hade uppgrundats genom landhöjningen och större båtar inte längre kunde angöra platsen.Nils Ahlberg, Stadsgrundningar och planförändringar : Svensk stadsplanering 1521–1721, avhandling vid Institutionen för landskapsplanering Ultuna och Konstvetenskapliga institutionen, Stockholms universitet 2005
År 1609 utnämndes Petrus Königsson, senare Petrus Kenicius, från Baggböle till ärkebiskop i Sverige, han krönte år 1617 Gustav II Adolf. Under 1600-talet ville Gustav II Adolf återigen bygga upp staden, och fyra år efter kröningen beordrade en kunglig kommissionen sockenborna att åter bygga en stad, denna gång på norra älvstranden, fem kilometer nedströms från det tidigare centrumet, med hänvisning till den landhöjning som skett.
År 1621 erhöll Piteå, Luleå och Torneå stadsprivilegier och året därpå, år 1622, erhöll även Umeå nya stadsprivilegier. Socknarna Skellefteå och Burträsk hade då redan fördelats till Piteås handelsområde varför Umeå fick nöja sig med Umeå socken, Bygdeå socken samt Lövånger socken. De som skrev sig i Umeå blev då kallade borgare och hade då rätt att bedriva handel inom bestämda geografiska områden. Som belöning fick de nyinflyttade tullfrihet under ett par år samt visst självstyre med en egen borgmästare. I gengäld skulle man, efter den inledande perioden av skattelättnader, förtulla alla varor som kom till staden samt betala skatter.
1600-talet miniatyr|Wmeå Stadh 1643 År 1621 sände Gustav II Adolf en delegation under Olof Bure att planera staden igen. På grund av landhöjningen valdes ett område kring fem kilometer öster om dåvarande centrum, som i folkmun länge fortsatte att kallas Umeå Moder. För den nya staden köptes år 1622 Sandahemmanet på Ytterhiske om ett halvt mantal av Olof Östensson, som blev borgare i staden. Stadsmarken kostade 500 daler kopparmynt.
Troligen var det Olof Bure som utförde stadsplanen. Den 22 juni 1622 utfärdade riksrådet interimistiska stadsprivilegier för Umeå stad. Stadsbilden var typisk för epoken, med inte helt raka rutnätsgator och huvudgator som löper parallellt med älven. Torget var förhållandevis oansenligt och låg i stadens västra del. Möjligen verkställdes inte alla Bures planer, så till exempel den om en tredje huvudgata. Spår av Bures stadsplan är Storgatan, Västra Rådhusgatan och Rådhustorget.
Stadens handelsområde begränsade sig till den egna socknen samt Bygdeå och Lövånger medan de angränsande socknarna Skellefteå och Burträsk tillföll Piteå som erhållit stadsprivilegier året innan. Under de år Livland var svenskt (Svenska Livland 1629–1721) handlade Umeå också med Riga och Reval (Tallinn)Israel Lindahls beskrivning över Umeå socken och Umeå stad 1771.. År 1634 fick Umeå delad rätt med Härnösand att handla i Nordmalings socken, vilket kan ha räddat staden från att helt tyna bort under 1630-talets missväxtår.
År 1638 bildades Västerbottens län, motsvarande dagens Norr- och Västerbotten, och Umeå utsågs i samband med detta till residensstad. Residensstaden Umeå hade då 40 invånare, men staden växte och år 1652 var 200 invånare bosatta i Umeå. Samma år fick staden sin första skola.
De definitiva stadsprivilegierna fick staden av drottning Kristina 1646, samma år som uppförandet av Umeå stads kyrka påbörjades. Nicodemus Tessin d.ä. tog över stadsplaneringen efter Bure. Han gjorde stadens form mer rektangulär, och Kungsgatan kan möjligen härledas till hans stadsplaner. Daniel Jonsson Trast var stadens förste borgmästare. Han tillträdde omkring 1640, men fick kunglig fullmakt först 1648. För att locka bönderna att bli stadsbor fick de bland annat sex frihetsår.P.A. Lindholm, Västerbottens län. Hembygdsbok, Uppsala 1946, s. 203 f
1700-talet miniatyr|höger|Umeå omkring år 1700. Ur Suecia antiqua et hodierna och därmed troligen inte helt tillförlitlig.
Sverige låg vid ingången till 1700-talet i krig med Ryssland (Stora nordiska kriget) och ryska trupper brände den 20 september 1714 ner hela staden så när som på stadskyrkan, sedan de svenska trupperna, under landshövding och generalmajor Anders Erik Ramsay, övergivit staden. Ryssarna beslagtog också handelsskeppen i hamnen med de laster de hade. I januari 1719 tog sig ryssarna över den tillfrysta Kvarken och plundrade Umeå.http://www.vbm.se/assets/files/Pdf/Vbn_history/1928.pdf Västerbottens läns Hembygdsförenings årsbok 1928 Ryssarna brände den återuppbyggda staden den 22 maj 1720 och de tillfälliga bostäder som satts upp den 8 juni 1721. Det året bodde det 218 personer i staden.P.A. Lindholm, Västerbottens län. Hembygdsbok, Uppsala 1946, s. 205 Men staden repade sig åter och Carl von Linné beskrev den 1734 med orden "Umeå, en liten stad som ännu eij wähl reparerat sig efter det skadestånd den led af fiendens eld, då den totaliter blef afbränd.". alt=A map of Umeå and the surrounding area with the Russian fleet drawn in.|miniatyr|Den ryska flottan på sin väg att attackera Umeå (1714). Landshövdingarna Jacob Grundel och Gabriel Gyllengrip verkade kraftfullt för att snabbt bygga upp staden och 1751 hade Umeå 705 invånare. Den återuppbyggdes efter de gamla stadsplanerna men fick några fler gator.P.A. Lindholm, Västerbottens län. Hembygdsbok, Uppsala 1946, s. 206 År 1780 beslutades att husen i staden, som var byggda av trä, skulle målas röda och att de skulle numreras.P.A. Lindholm, Västerbottens län. Hembygdsbok, Uppsala 1946, s. 207
År 1756 togs Bottniska handelstvånget bort och staden fick stapelstadsrätt gemensamt med resten av Västerbotten 1766. Stapelstaden förlades i Ratan.Israel Lindahls beskrivning över Umeå socken och Umeå stad 1771 Umeå hamn började handla med utlandet, och behövde inte längre gå via mellanhänder i Gävle eller Stockholm.
År 1771 hade bara två bodar i staden öppet året runt. Den mesta försäljningen skedde på marknader i Umeå, Nordmaling, Bygdeå, Lövånger, Burträsk och lappmarkerna. På dessa marknader köpte borgarna upp varor som brädor, fisk, skinn av ekorre, bäver, björn, utter, järv, räv och hermelin, och tran från säl. Dessa varor, och järn från Robertsfors och Olofsfors, sålde köpmännen sedan vidare.
Av stadens 836 invånare år 1771 hade 88 burskap. Av de senare var 38 handlare, 24 hantverkare och 26 fiskare. 110 tomter var bebodda, och staden införskaffade fortlöpande mark österut för att kunna utvidgas.
År 1785 inrättades Övre Norrlands första lasarett i Umeå, strax utanför stadens tullar, på tomten Sandåkern 3, nuvarande Storgatan 28.
1800-talet miniatyr|Hovrätten för Övre Norrland, byggd 1886–1887. miniatyr|Moritzska gården, ritad 1891. miniatyr|Gamla elverket byggdes av överblivet tegel efter kyrkan. Där fanns också en brandstation. miniatyr|Handelsbanken i Umeå, ritad 1894 av Ernst Stenhammar.