Η αρχαία Σάμος (Πυθαγόρειο) εθεωρείτο μία από τις σημαντικότερες πόλεις της αρχαιότητας. Τόσο σε αυτήν όσο και στο χώρο του Ηραίου, τα παλαιότερα αρχαιολογικά ευρήματα χρονολογούνται στην 4η χιλιετία π.Χ. Η περίοδος της ακμής της Σάμου τοποθετείται χρονικά στα μέσα του 6ου αι. π.Χ. Το νησί ήταν μεγάλη ναυτική δύναμη και απέκτησε εμπορικές σχέσεις με τη γειτονική Μικρά Ασία και τις Μεσογειακές χώρες. Οι Σάμιοι ίδρυσαν αποικίες στην ακτή της Ιωνίας, στη Θράκη και τη Δύση.

Η Σάμος είναι ένα από τα καταπράσινα νησιά του νοτιοανατολικού Αιγαίου. Το όνομά της, σύμφωνα με την παράδοση, οφείλεται στον Σάμο, το γιο του Αγκαίου, ο οποίος κατά τη μυθολογία ανακάλυψε το νησί. Η λέξη Σάμος προέρχεται από τη ρίζα sama που σημαίνει «ψηλά». Αυτή η ονομασία επαληθεύεται από την ύπαρξη δύο ψηλών βουλών, του Κέρκη ή Κερκετέα, στις πλαγιές του οποίου υπάρχουν λείψανα μοναστικής εγκατάστασης, και της Αμπέλου ή Καρβούνη, που οφείλει το όνομά της στα πολλά αμπέλια που καλλιεργούνται στις πλαγιές της.

Η θέση του νησιού στο σταυροδρόμι των θαλάσσιων δρόμων που συνδέουν την κεντρική Ελλάδα με την Ανατολή και την Αφρική ευνόησε την ανάπτυξη και εξέλιξή του σε σπουδαίο κέντρο του ιωνικού πολιτισμού. Ένας πορθμός, ο γνωστός «επταστάδιος», πλάτους 1.500 μ., χωρίζει τη Σάμο από την περιοχή της Ιωνίας, όπου γεννήθηκε ένας σπουδαίος πολιτισμός που έδωσε τα φώτα του σε ολόκληρη την ανθρωπότητα.

Η αρχαία Σάμος κατελάμβανε τη θέση της σημερινής πόλης του Πυθαγορείου, όπως αποδεικνύουν τα ανασκαφικά δεδομένα στην περιοχή. Τα ίχνη της πρώτης εγκατάστασης ανθρώπων στην αρχαία πόλη χρονολογούνται από την 4η χιλιετία π.Χ., δηλαδή στους Νεολιθικούς χρόνους, και εντοπίζονται στο λόφο του Κάστρου.

Στο απόγειο της πολιτιστικής ανάπτυξης και της φήμης της έφθασε η πόλη κατά τον 6ο αι. π.Χ. και συγκεκριμένα κατά τη διάρκεια της τυραννίας του Πολυκράτη, γιου του Αιάκη. Σημαντικά έργα που χρονολογούνται στα χρόνια εκείνα είναι ο μεγάλος ναός της θεάς Ήρας, το Ευπαλίνειο Όρυγμα και το λιμάνι. «Ο μέγιστος νηός ων ημείς ίδμεν», θα γράψει ο Ηρόδοτος στο τρίτο βιβλίο του για το μεγάλο ναό της σαμιακής Ήρας. «Αμφίστομον όρυγμα» θα χαρακτηρίσει το περίφημο Ευπαλίνειο υδραγωγείο. «Χώμα εν θαλάσσει» θα γράψει για τον πολυκράτειο μώλο, το θεμελιωμένο σε βάθος 60 οργιές. Ο εύκολος τρόπος εξασφάλισης ξυλείας εξαιτίας των πολλών δασών του νησιού συνετέλεσε στην κατασκευή εμπορικών και πολεμικών πλοίων και έκανε τη Σάμο θαλασσοκράτειρα. Εκείνα τα χρόνια ναυπηγήθηκε ένα πλοίο νέου τύπου, η Σάμαινα. Με την ανασκαφική έρευνα στο χώρο της αρχαίας πόλης τα τελευταία χρόνια έρχονται στο φως τα λείψανα μιας οργανωμένης πόλης με τείχη, πλακόστρωτους δρόμους, πλατείες, σπίτια, καταστήματα, επαύλεις με θαυμάσιας τεχνικής ψηφιδωτά δάπεδα, ναούς, αγορά, δημόσια κτήρια, εργαστήρια, νεκροπόλεις, μεγάλης έκτασης και άρτιας οργάνωσης αθλητικές εγκαταστάσεις, λουτρά, θαυμάσιο υδρευτικό και αποχετευτικό δίκτυο.

Τα ευρήματα που μέρα με τη μέρα βλέπουν το φως του ήλιου μαρτυρούν την ύπαρξη μιας πόλης με έντονη παρουσία, αξιοζήλευτη οργάνωση και υψηλό επίπεδο πολιτισμού, μιας πόλης αντάξιας της ένταξής της στην ιωνική δωδεκάπολη, για να επαληθευθεί ο χαρακτηρισμός της από τον Ηρόδοτο «πρώτη πολίων πασέων ελληνίδων και βαρβάρων».