Η αρχαία Φάρσαλος εκτεινόταν στις βόρειες κλιτύες και τις υπώρειες του υψώματος Προφήτης Ηλίας, που αποτελεί απόληξη προς τα βορειοδυτικά του Ναρθάκιου όρους, σε μια στρατηγικής σημασίας γεωγραφική θέση από την οποία διέρχονταν οδικοί άξονες που σενέδεαν τη βόρεια με τη νότια Ελλάδα. αμέσως βόρεια της πόλης απλώνεται η εύφορη κοιλάδα του Ενιπέα ποταμού, η οποία περικλείεται από τα όρη Φυλλήιο και Χαλκηδόνιο προς βορρά και Ναρθάκιο προς νότο και καταλήγει στη δυτική θεσσαλική πεδιάδα. Στους πρόποδες του βραχώδους λόφου της Αγίας Παρασκευής, στο βορειοδυτικό άκρο της πόλης, ανέβρυζε η κυριότερη πηγή του Απιδανού ποταμού, γνωστού ως Φαρσαλίτη.

Η πρωϊμότερη κατοίκηση στην περιοχή ανάγεται στη Νεότερη Νεολιθική περίοδο και έκτοτε υπήρξε συνεχής ως σήμερα. Ο οικισμός των μυκηναϊκών χρόνων που εντοπίζεται στην περιοχή του λόφου της Αγίας Παρασκευής ταυτίστηκε από παλιότερους ερευνητές με την ομηρική Φθία, γενέτειρα του ήρωα Αχιλλέα. Για την κατοίκηση στην περιοχή κατά τους Πρώιμους Ιστορικούς Χρόνους τα ανασκαφικά δεδομένα είναι λιγοστά και η ιστορία φειδωλή. Με βάση τα αρχαιολογικά ευρήματα φαίνεται ότι η πόλη, ως πρωτεύουσα της τετραρχίας της Φθιώτιδας, ευημερούσε ήδη κατά τους Υστεροαρχαϊκούς χρόνους. Μετά τους Περσικούς πολέμους η πόλη άρχισε να κόβει δικά της νομίσματα. Έναν αιώνα μετά, στα τέλη 5ου με αρχές 4ου αι. π.Χ., συμμετείχε στους εμφύλιους πολέμους που σπαράζουν τη θεσσαλία και τελικά υποτάσσεται γύρω στο 374 π.Χ. στον ισχυρό τύραννο των Φερών, Ιάσονα.

Στα χρόνια της μακεδονικής κυριαρχίας, από τα μέσα του 4ου αι. και μετά, η Φάρσαλος γνωρίζει τη μεγαλύτερη ακμή της, καθώς διάκειται φιλικά στη νέα ανερχόμενη δύναμη της Ελλάδας. Στα ρωμαϊκά χρόνια ακολουθεί τη μοίρα των άλλων ελληνικών πόλεων για να συρρικνωθεί τέλος στη Βυζαντινή Εποχή στο ψηλότερο τμήμα της βόρειας πλαγιάς του υψώματος Προφήτης Ηλίας, αμέσως κάτω από την ακρόπολη.

Η αρχαία φάρσαλος καλύπτεται σήμερα στο μεγαλύτερο μέρος της από τη σύγχρονη ομώνυμη πόλη. Ορατή και επισκέψιμη παραμένει η ακρόπολή της, που καταλμβάνει την κορυφή του βραχώδους υψώματος Προφήτης Ηλίας και αποτελεί το νοτιότερο και ψηλότερο τμήμα της πόλης. Η ακρόπολη, όπως σώζεται σήμερα, αποτελεί σχεδόν εξ ολοκλήρου ανακατασκευή των βυζαντινών χρόνων, φαίνεται επίσης ότι συνεχίζει να χρησιμοποιείται και στη Μεταβυζαντινή Εποχή.

Μετά την πρώτη εκτενή περιγραφή και χρονολόγηση των σωζόμενων τμημάτων των τειχών της αρχαίας πόλης από το γερμανό φιλόλογο Fr. Staehlin στο έργο του Pharsalos, η οχύρωση της πόλης δεν αποτέλεσε πεδίο συστηματικής έρευνας. Στο γεγονός αυτό έρχονται να προστεθούν και οι πενιχρές μαρτυρίες που προσφέρουν οι αρχαίες πηγές, οι οποίες, στην καλύτερη περίπτωση, δίνουν έμμεσες πληροφορίες για την πόλη. Ο Προκόπιος αναφέρει για τα τείχη της βυζαντινής Φαρσάλου ότι ανακαινίσθηκαν από τον Ιουστινιανό. Οι διάφοροι περιηγητές του 19ου αι. αναφέρνται στα τείχη της πόλης με γενικό τρόπο και πάντοτε μέσα στο πλαίσιο των περιγραφών τους για την πόλη και την ευρύτερη περιοχή της.