Bellinzona wird erstmals 590 als ad Bilitionem erwähnt, danach als Bellitiona, Belizona, Berinzona, Beliciona, Birrinzona und 1168 Birizona. Die Bedeutung ist nicht restlos geklärt; am ehesten liegt dem Ortsnamen ein Personenname Belitius oder Bellitio zugrunde.^[4] Der Ort war als Schlüssel zu den Pässen St. Gotthard, Lukmanier und San Bernardino von grosser strategischer Bedeutung.

Archäologen vermuten, dass die Stadt seit 4000 Jahren bewohnt wird. Die Siedlungen aus der Jungsteinzeit, so wird vermutet, befanden sich auf dem Hang, wo heute das Castelgrande steht. Dieser Ort war leicht zu verteidigen und gesichert vor Hochwasser des Tessin. Seit dem 1. Jahrhundert vor Christus gehörte der Ort zum Römischen Reich. Dieses baute die Festung auf dem Hang weiter aus. Im fünften Jahrhundert gelangten die Langobarden aus dem Süden in die Stadt und bauten auf dem Hang des heutigen Castelgrande eine erste, grössere Befestigungsanlage. 590 wurde die Stadt von den Franken angegriffen und bei dieser Gelegenheit erstmals schriftlich erwähnt. Im 11. und 12. Jahrhundert wurden die vermutlichen Holzpalisaden durch Steinmauern ersetzt.

Giovanni Visconti und Luchino Visconti belagerten 1340 die Stadt zwei Monate lang und eroberte sie schliesslich; sie war schon damals dank dem Gotthardpass ein wichtiger Handelsort. 1291 gründete sich die Eidgenossenschaft und wurde immer mächtiger. Die Herzöge von Mailand wollten die Stadt nicht verlieren und rüsteten sie deshalb stark auf.^[5] So entstanden als Verteidigungslinie gegen Norden die drei Burgen, von West nach Ost das Castelgrande, Castello di Montebello und Castello di Sasso Corbaro. 1499 griff Ludwig XII. von Frankreich mit seinen Truppen Bellinzona an und nahm es in Besitz. Die Einwohner verkauften die Stadt heimlich an die Eidgenossen. 1503, im Vertrag von Ascona, gab Frankreich die Stadt an die Schweizer ab. Dennoch versuchte Frankreich immer wieder, sie zurückzukaufen, was die Eidgenossen ablehnten. 1803, mit der Gründung des Kantons Tessin, gingen die drei gut befestigten Burgen um Bellinzona in den Besitz des Kantons über.

Nachdem im neuen Kanton vorerst wechselweise Bellinzona, Locarno und Lugano Hauptstädte gewesen waren, wurde Bellinzona 1878 definitiver Sitz von Kantonsregierung und -parlament.