A ocupação humana das terras onde viria se estabelecer a cidade de Cabo Frio teve início há mais ou menos 6.000 anos, quando um pequeno bando nômade de famílias chegou em canoas pelo mar e acampou no Morro dos Índios - até então pequena ilha rochosa na atual Barra da Lagoa de Araruama e ponto litorâneo extremo da margem de restinga do Canal do Itajuru.
Conforme as evidências arqueológicas encontradas nesse "sambaquí", que mais tarde seria abandonado pelo esgotamento de recursos para sobrevivência, o grupo nômade dispunha de tecnologia rudimentar e baseava-se numa economia de coleta, pesca e caça, onde os moluscos representavam quase todo o resultado do esforço para fins de alimentação e adorno. Há mais de 1.500 anos, os guerreiros indígenas tupinambás começaram a conquista do litoral da região.
Os restos arqueológicos das aldeias Tupinambás estudados na região de Cabo Frio (Três Vendas em Araruama e Base Aeronaval em São Pedro da Aldeia) e também nos acampamentos de pesca (Praia Grande no Arraial do Cabo), evidenciam uma adaptação ecológica mais eficaz que a dos bandos nômades pioneiros. O profundo conhecimento biológico da paisagem regional, em particular a Lagoa de Araruama e dos mares costeiros riquíssimos em recursos naturais, fez com que o pescado se tornasse a base alimentar dos tupinambás, reforçada pela captura de crustáceos, gastrópodes e moluscos.

  A vegetação de restingas e mangues da orla marítima oferecia excepcionais possibilidades de coleta de recursos silvestres, o que levou ainda a horticultura de várias espécies botânicas, destacando-se a forte presença da mandioca no cardápio e o domínio das técnicas de cerâmica. A caça, atividade exclusivamente masculina, era muito importante como complemento de proteínas na dieta alimentar dos grupos locais.
Os índios tupinambás batizaram a região de Cabo Frio como Gecay, único tempero da cozinha, feito com sal grosso cristalizado. Nos terrenos onde viria se estabelecer a Cidade de Cabo Frio, foram encontrados quatro possíveis sítios tupinambás. Os dois primeiros, o Morro dos Índios e a Duna Boa Vista, apresentavam indícios de serem acampamentos de pesca e coleta de moluscos, enquanto o terceiro, a Fonte do Itajuru, próxima do morro de mesmo nome, era a única forma segura de abastecimento de água potável e corrente disponível na restinga.
Na referida elevação junto à fonte, o atual Morro da Guia, acha-se o sítio mais importante da região e um dos mais relevantes do Brasil pré-histórico: o santuário da mitologia tupinambá, formado pelo complexo de pedras sagradas do Itajuru ("bocas de pedra" em tupi-guarani). Sobre estes blocos de granito preto e granulação finíssima, com sulcos e pequenas depressões circulares, os índios contavam as histórias dos seus heróis feiticeiros que ensinavam as artes de viver e amar a vida. Quando estes heróis civilizadores morriam, transformavam-se em estrelas, até que o sol decidisse enviá-los ao Itajuru, sob a forma de pedras sagradas, para serem veneradas pela humanidade. Caso fossem quebradas ou roubadas, todos os índios desapareciam da face da Terra.

Em 1503, a terceira expedição naval portuguesa para reconhecimento do litoral brasileiro sofreu um naufrágio em Fernando de Noronha e a frota remanescente se dispersou. Dois navios, sob o comando de Américo Vespúcio, seguiram viagem até a Bahia e depois até Cabo Frio. Junto ao porto da Barra de Araruama, os expedicionários construíram e guarneceram com 24 "cristãos" uma fortaleza-feitoria para explorar o pau-brasil, abundante na margem continental da Lagoa.
Em 1512, este estabelecimento comercial-militar pioneiro efetivou a posse portuguesa da "nova terra descoberta" e deu início à conquista no continente americano, que foi destruído pelos índios tupinambás em função das muitas desordens e desavenças que entre houve entre eles, em 1526. Os franceses traficavam pau-brasil e outras mercadorias com os índios na costa brasileira, desde 1504. Durante as três primeiras décadas do século XVI, praticamente restringiram sua atuação ao litoral da região nordeste.

A chamada "Guerra de Cabo Frio" aconteceu em 1575. O Governador do Rio de Janeiro, Antonio Salema, reuniu poderoso exército com gente da Guanabara, São Vicente e Espírito Santo, apoiado por grande tropa tupiniquim catequizada. Os oficiais e soldados seguiram por terra e mar, tendo como objetivo liquidar o último bastião da "Confederação dos Tamoios" e acabar com o domínio francês que já durava 20 anos em Cabo Frio.

Após o cerco e a rendição da fortaleza franco-tamoia, dois franceses, um inglês e o pajé tupinambá foram enforcados; 500 guerreiros foram assassinados a sangue frio e aproximadamente 1500 índios foram escravizados. As tropas vencedoras ainda entraram pelo sertão, queimaram aldeias, mataram mais de 10.000 índios e aprisionaram outros tantos. Os sobreviventes refugiaram-se na Serra do Mar e Cabo Frio.
A baixada litorânea, de Macaé até Saquarema, devido à carnificina levada a efeito contra os índios, verdadeiros donos das terras, ficou transformada em um verdadeiro deserto humano, e somente movimentada com a passagem esporádica dos Goytacazes que incursionavam por estas terras à procura da caça e pesca.
Embora os portugueses não tivessem colonizado Cabo Frio após o massacre de 1575, estabeleceram um bloqueio naval mais ou menos eficiente com base na cidade do Rio de Janeiro.

Já em 1615, o Governador do Rio de Janeiro, Constantino Menelau, associou-se secretamente aos ingleses para traficar pau-brasil em Cabo Frio. Neste mesmo ano, o governador foi obrigado a combater navios holandeses que aportavam na região.
Assim, voltou a Cabo Frio para expulsar os ingleses que o haviam enganado e construiu uma fortaleza-feitoria na ilha, utilizada anteriormente pelos portugueses e franceses, junto ao porto da Barra de Araruama.
Finalmente, Constantino Menelau recebeu ordens do Rei Felipe III, da Espanha, para mais uma vez retornar à região e estabelecer uma povoação. Em 13 de novembro de 1615, junto à Barra de Araruama, com a ajuda de 400 homens brancos e índios catequizados, levantou a Fortaleza de Santo Inácio e fundou a Cidade de Santa Helena do Cabo Frio, a sétima mais antiga do Brasil.
Em 1616, Estevão Gomes, rico fazendeiro e comerciante de escravos africanos do Rio de Janeiro, foi nomeado capitão-mor de Cabo Frio e transferiu o sítio da povoação colonial para o atual bairro da Passagem, rebatizando-a como Cidade de Nossa Senhora da Assunção do Cabo Frio. Iniciou-se também o desmonte da Fortaleza de Santo Inácio, e, simultaneamente, a construção do Forte de São Matheus, terminado em 1620. Deu início, ainda, à veloz distribuição das terras continentais para meia dúzia de amigos e apadrinhados influentes, favorecendo a formação de latifúndios.

    Em 1617, Estevão Gomes apoiou o estabelecimento da Aldeia de Índios de São Pedro do Cabo Frio pelos Jesuítas, que abrigou 500 tupiniquins catequizados, com o objetivo de evitar desembarque inimigo europeu na costa. As manobras integradas pela infantaria indígena de São Pedro e pela guarnição da Fortaleza da Barra derrotam tentativas de desembarque inglês e holandês em 1617, 1618 e 1630, abrindo as portas para a elevação da cidade à sede da Capitania Real do Cabo Frio em 1619 e a conquista do norte fluminense, com a submissão dos índios goytacazes a partir de 1631.

     Os poucos habitantes da cidade passaram a se dedicar à pesca e à exploração das salinas naturais da lagoa, enquanto os latifundiários continentais, especialmente jesuítas e beneditinos, estabeleceram fazendas de gado em Bacaxá, Parati, São Matheus, Búzios e Macaé, onde africanos e índios catequizados trabalhavam e dedicavam-se à agricultura, pesca, caça e coleta de substâncias.
Ainda pelo ano de 1617, o Jesuíta João Lobato manda assentar 500 índios Tupinambás, do Espirito Santo, na Ponta da Jacuruna, onde então fundou a Aldeia de São Pedro. Em 1619, o governo da metrópole criou a Capitania Real de Cabo Frio, que ficou diretamente subordinada à autoridade colonial da Bahia e totalmente independente da capitania do Rio de Janeiro.
A parte norte do seu território, justamente onde viviam os Goytacazes, foi então comprada do herdeiro da capitania de São Tomé - cujos limites iam do rio Paraíba do Sul até o rio Macaé - como também a parte sudoeste, que já havia sido conquistada de São Vicente durante a fundação da cidade de Cabo Frio, cujos limites direcionavam de Ponta Negra e Saquarema até o rio Macaé.

    A instabilidade na região perdura até 1625, quando o governador da capitania do Rio de Janeiro, Martim Correa de Sá, doa uma gigantesca sesmaria localizada entre os rios Macaé e Paraíba do Sul então pertencentes à jurisdição de Cabo Frio aos chamados "Sete Capitães".
Em 1630, logo após os índios Tupinambás radicados em São Pedro terem destruído algumas aldeias Goytacazes, simultaneamente, e os portugueses do Espírito Santo terem aniquilado de forma cruel grupos dessa mesma nação étnica, passou então o esbulho às terras da capitania de Cabo Frio.
Com a região norte desimpedida, e como os jesuítas tinham não só uma visão bem mais aguçada, mas como eram também muito bem informados, passaram então a exigir o seu quinhão: pedem à capitania do Rio de Janeiro duas sesmarias e logo são atendidos, sendo uma localizada entre o rio das Ostras e o rio Macaé. Logo em seguida levantam a fazenda visando a criação de gado e agricultura e a Igreja de Santana - a segunda sesmaria que havia sido pedida em nome dos índios Tupinambás de São Pedro e de muitos índios Goytacazes que àquela altura já viviam na Aldeia: terras entre os rios Macaé e Paraíba do Sul, sobrepondo-se aos limites da sesmaria que já havia sido concedida aos "Sete Capitães". O relativo sucesso da colonização rural da Capitania contrastava com o fracasso urbano que impedia novos investimentos em Cabo Frio.

Já no início do século XVIII, o Forte de São Matheus foi guarnecido e rearmado. A defesa da capitania passou a contar também com um terço de infantaria, além de um regimento de cavalaria. A cidade de Cabo Frio expandiu-se, sendo aumentada a Igreja de Nossa Senhora da Assunção, construída a capela de Nossa Senhora da Guia no Morro do Itajuru e a Igreja de São Benedito no Largo da Passagem. Na cidade, viviam cerca de 1.500 habitantes em 350 casas, enquanto outros 10 mil habitantes espalhavam-se pela capitania, sendo metade constituída por escravos negros.

    Essa expansão urbana refletia o sucesso de várias atividades econômicas que eram exportadas para o Rio de Janeiro, em geral pela Barra de Araruama. Na agricultura, destacavam-se as plantações de anil, cochonilha, legumes, cana-de-açúcar, mandioca, feijão e milho, cujas maiores produções eram da fazenda Campos Novos que continuava também a criar gado. Apesar da repressão portuguesa, a produção de sal ainda era abundante.
Em Arraial do Cabo, florescia a pesca de arrasto e era construída a Igreja de Nossa Senhora dos Remédios. Na Armação dos Búzios, entre 1720 e 1770, caçava-se baleia e manufaturava-se o óleo. Nas pescarias em alto mar e no interior da lagoa, capturavam-se peixes e camarões. Nos barreiros e em olarias eram produzidos tijolos e telhas, nas florestas e serrarias derrubavam-se madeiras nobres e em serrarias fabricavam-se grande número de taboados.
A Câmara de Cabo Frio apoiou com entusiasmo a independência do Brasil em 1822, fazendo-se representar nos festejos em homenagem a Dom Pedro I, sendo depois recompensada: o Major Engenheiro Bellegard, enviado pelo governo imperial, construiu um farol na ilha do Cabo Frio, para evitar naufrágios como o da fragata "Thetis", e levantou também os pregões da futura ponte sobre o Canal do Itajuru. Instalou o telégrafo e, ainda, desobstruiu a Barra nova e fechou a velha, preservando o antigo Porto da Barra.

    Por conta própria, Bellegard e outros cidadãos levantaram o prédio da Charitas, destinado a abrigar e educar recém-nascidos de mães solteiras pobres, que eram deixados numa roda à porta, durante a noite, onde eram recolhidos anonimamente. Por fim, Bellegard projetou e rasgou as primeiras ruas da cidade de Cabo Frio promovendo assim o primeiro plano de urbanização da cidade.

    Duas questões relativas aos escravos estremeceram Cabo Frio ao longo do século. A primeira refere-se ao crescimento das fugas, assassinatos de feitores e rebeliões de negros, resultando na formação de quilombos que sobressaltaram os senhores brancos, a despeito da ação dos capitães-do-mato. A segunda diz respeito à proibição do tráfico transatlântico de escravos e ao contrabando florescente que dele derivou.

     A praia do Peró, em Cabo Frio, era ponto de desembarque clandestino deste comércio humano. A marinha inglesa, em flagrante desrespeito às leis brasileiras, promoveu repressão ao tráfico e chegou a apreender navios negreiros na costa e a desembarcar fuzileiros navais em Cabo Frio e Búzios.
Nas décadas finais do século XIX, a Barra e antigo porto de Araruama receberam novos melhoramentos do governo imperial, dando passagem a navios maiores e tendo o ancoradouro ampliado, fatores essenciais ao incremento da exportação regional. Alguns assoreamentos críticos do Canal do Itajuru foram dragados e canalizados, por iniciativa particular do engenheiro francês Leger Palmer, permitindo a ampliação da carga e a navegação mais eficiente dos vapores e veleiros que transportavam a grande produção de sal para os armazéns da cidade.

     A captura e a salga do pescado e do camarão mantiveram-se estáveis, da mesma forma que a manufatura de telhas, tijolos e taboados. O surgimento da construção naval e da indústria de cal (feita com conchas da lagoa) abriu novas perspectivas econômicas regionais. A abolição da escravatura em 1888 e a conseqüente proclamação da República no ano seguinte, desorganizaram algumas atividades produtivas de Cabo Frio, como a agricultura do café, que viu-se substituída pela pecuária em pequena escala.
Os ex-escravos da zona rural reagruparam-se e fundaram uma povoação na Praia Rasa, em Búzios, passando a trabalhar na pesca e na horticultura próprias, enquanto os escravos da Cidade de Cabo Frio tomaram posse e fundaram a povoação da Abissínia, que mais tarde deu origem ao atual bairro da Vila Nova, trabalhando no fornecimento de carvão vegetal aos antigos senhores.
A produção do sal era o mais notável recurso da região, entretanto, não foi afetada. Há alguns anos se fizera a substituição do braço escravo pelos imigrantes portugueses do Aveiro, que trouxeram e adaptaram técnicas artesanais consagradas, resultando no aumento da qualidade e quantidade de cristalização marinha artificial de Araruama.

   Embora a atividade pesqueira continuasse competitiva, em especial depois da introdução das traineiras na captura em alto mar, até pouco mais de metade do século XX, o parque salineiro de Araruama dominou a produção econômica regional, cujos reflexos urbanos foram a instalação do aparelhado Hospital Santa Izabel e a atração da iniciativa privada para exploração do sistema de energia elétrica na cidade.
A ferrovia Niterói-Cabo Frio, as melhorias no porto do Arraial do Cabo e a posterior inauguração da Rodovia Amaral Peixoto contribuíram para o aumento da produção do sal e para o transporte eficiente até a capital da República e outros importantes centros consumidores do país. O auge do desenvolvimento setorial ocorreu na década de 60, com a instalação de duas grandes usinas de beneficiamento de sal em Cabo Frio, e com a construção do complexo industrial da Cia. Nacional de Álcalis, no Arraial do Cabo, que abriu salinas e passou a extrair conchas na lagoa para produção de barrilhas.

    A crescente industrialização do município atraiu numerosos trabalhadores brasileiros, dando origem ao novo bairro de São Cristóvão. Alberto Lamego, em seu livro "O Homem e a Restinga", analisa as tendências e as predileções dos habitantes da região, retratando, assim, as suas paixões profissionais, em que a pesca tem acentuada predominância, por ser justamente uma das principais riquezas da região - haja vista a incrementação do turismo em função da pesca como esporte.
As matas e capões dos areais fornecem excelente carvão de madeira. A restinga adapta-se favoravelmente à agricultura, cuja produção principal é incipiente ainda, atendendo apenas ao consumo local; assim, a pecuária, devido a sua essência, presta-se magnificamente a produtos bons e resistentes.
Quanto ao campo mineral, existem produtos naturais de grande valor econômico, como os calcários, o sal, entre outros. Constata-se abundância de areia própria para ser empregada na fabricação de porcelana e vidros finos, destacando-se a monazita, de ocorrência comum na região. A grande riqueza mineral de Cabo Frio foi, inquestionavelmente, o sal.