Несебър за пръв път става част от българската държава през 812 година, когато хан Крум го щурмува и завладява, и славяни и българи се заселват тук. Несебър, както славяните нарекли града, остава в български ръце за дълъг период, по време на царуването на цар Симеон Велики.

През XII и XIII в. градът развива активни търговски връзки със земите от Средиземноморието и Адриатика, както и с княжествата на север от р. Дунав. Строят се и се стенописват църквите “Св. Стефан” (XI в.) и “Св. Йоан Кръстител” (XI в.) - станали прототип на строените по-късно несебърски църкви-шедьоври от ХIII-ХIV в.

В продължение на 62 години от 1201 до 1263 г. Несебър, както и останалите черноморски градове на юг от Балкана, е трайно включен в пределите на Българската държава. Градът играе значителна роля в политическата история на България и Византия по това време, когато на трона са българските царе Калоян, Иван Асен II, Константин Тих. По това време са построени църквите “Св. Параскева (XIII в), “Св. Теодор” (XIV в), “Св. Архангели Михаил и Гавраил” (XIV в), имащи преки аналогии в столичната търновска архитектура. Несебър поддържа активни търговски връзки с Константинопол, Венеция, Генуа, Пиза, Анкона, Дубровник и др. градове.

След почти 40 години византийско владичество, Несебър отново влиза в пределите на българската държава през 1304 г. по времето на цар Теодор Светослав. Градът претърпява голям разцвет по времето на цар Иван Александър.

През 1366 г. Несебър е превзет от рицарите на граф Амедео ди Савоя и по-късно е преотстъпен на византийския император. Градът е нападнат от турците за пръв път през 1396 г. Окончателното му падане в ръцете на Османската империя става през 1453 г., заедно със столицата Константинопол.