Quali siano le origini di Meldola, gli storici non l' hanno ancora stabilito; si suppone che in queste terre alloggiassero gli Umbri, più specificatamente la tribù Stellatina, che, come in tutte le località circostanti, furono conquistate dei romani.
Di origini antichissime, per alcuni studiosi Meldola può essere ricondotta all'antico Castrum Mutilum del quale narra Tito Livio come luogo ove si consumò una battaglia nel 204 a. C.

Per altri più semplicemente si tratta della traslazione del termine latino Metula, ovvero fine di una strada. Più leggendarie appaiono le considerazioni che vogliono far risalire il toponimo a Meldo, parente di Alarico Re dei Visigoti, oppure a Imilda, personaggio del Medioevo. Certamente il primo insediamento si deve a genti di origini diverse: Galli, Umbri ed Etruschi. Durante scavi effettuati nel settecento sono emersi reperti, mosaici, lastre marmoree che danno testimonianza di una forte presenza romana. In quell'occasione vennero alla luce i resti di un Palatium del IV secolo di cui si ha notizia in epoche più recenti e che potrebbe essere stato residenza do Teodorico o della figlia Amalasunta. Di grande effetto, per quanto riguarda le bellezze artistiche, è sicuramente la "Rocca" che risale al XI secolo. E' ancora ben conservata ed in parte è possibile visitarla. La Piazza centrale di Meldola è intitolata a Felice Orsini, il celebre cospiratore che avendo attentato alla vita di Napoleone III venne giustiziato in Francia nel 1858. Degli inizi del 1200 è la Chiesa di S. Franceso che conserva una tavola raffigurante un crocefisso ed un coro ligneo del '400.

Alcuni ritrovamento effettuati nella città testimoniano la presenza di costruzioni già dal V secolo d.C.. Si suppone che lo stesso Teodorico re degli Ostrogoti, o sua figlia Amalasunta, fece costruire una dimora. Una data importante per "Mel Dans" è il 998; in quell'anno il territorio divenne feudo degli arcivescovi di Ravenna.

Solo nel 1035 viene citato il nome di "Meldola". Da dove deriva il nome, questo non si sa, ci sono svariate ipotesi, fra le tante ricordiamo quella di un certo "Meldo" parente del re dei Visigoti, Alcarico (370-410); secondo la leggenda costui avrebbe fondato la città alla quale avrebbe dato il suo nome. Un'altra leggenda dice che prendesse il nome di una contessa, che attorno l'anno mille fondò la città (Imila o Imilde); un'altra ipotesi è che derivi dalla parola latina "meta", luogo di arrivo; infine, il più poetico è "Mel Dans" ovvero la patria del miele.

Dal 1214, data in cui si insidiano i primi consoli, Meldola è Comune. Nel 1282 Guido da Montefeltro, l'abile condottiero famoso in tutta la Romagna per le sue valorose imprese, dopo aver perso Forlì si rifugia nel castello di Meldola, dove resiste per oltre un anno respingendo gli invasori.

Nel XXIV secolo, su richiesta del Papa, l'esercito fiorentino caccia gli Ordelaffi, signori di Forlì, che, per ampliare i propri territori, da qualche tempo cercavano di conquistare la città di Meldola. Nel 1336 la città diventa sede della Curia del rettore provinciale pontificio; in quel periodo viene rafforzata la Rocca.

Il dominio della Chiesa terminò nel 1350, anno in cui i forlivesi alleati ai cesenati conquistarono, armi in pugno, Meldola. Gli anni successivi non furono certamente un buon ricordo per i meldolesi, molto spesso soggetti alle ire degli Ordelaffi; il loro martirio cessò all'arrivo del cardinale Egidio Albornoz che liberò il castello nel 1359.

La città nel 1379 passa sotto il dominio dei Malatesta, questi resistono, salvo qualche piccola parentesi, sino al 10 ottobre 1500, anno in cui Pandolfo Malatesti vendette tutto il suo feudo (Meldola inclusa) a Cesare Borgia detto il Valentino. Al Borgia, quasi per volontà del popolo, seguirono i Veneziani che vi rimasero fino al 1509; in quell'anno Meldola viene controllata direttamente dalla Sede Apostolica e nel 1518, per dono di Papa Leone X, Alberto Pio è il nuovo "Signore" della città.