Prehistoria Pierwsi ludzie pojawili się w obszarze dolnego Dniestru około 600 000 lat temu. Na obrzeżach dzisiejszej Odessy, w naturalnej jaskini przy ujściu rzeki Kujalnik, paleontolodzy odkryli ślady polowań na niedźwiedzie: broń z kamienia i kości oraz szkielety zwierzęce. Na prawym brzegu ujścia rzeki Chadżybej, w pobliżu wsi Usatowo, odkryto osadę łowców niedźwiedzi z późnego paleolitu (14 tys. – 8 tys. lat p.n.e.). Usatowo jest też stanowiskiem eponimicznym kultury usatowskiej.
Starożytność thumb|left|Olbia, Borysthenes i inne kolonie greckie w północnej części Morza Czarnego, ok. 450 p.n.e. Greccy osadnicy przybywali nad Zatokę Odeską od V do III w. p.n.e. Ich kolonie Olbia i Borysthenes założone zostały na wschód od dzisiejszej Odessy, na wybrzeżu Morza Czarnego. Natomiast na terenie samej Odessy istniało w starożytności kilka małych osad należących do olbijskiego polis. thumb|upright|Odkryte w 2008 r. pozostałości starożytnej greckiej osady oglądać można obecnie na Bulwarze Nadmorskim w Odessie Starogrecka literatura zawiera wzmianki o dwóch z nich: „Havana Isiaka” (przy ujściu rzeki Kujalnik) i „Havana Istrian” (teren dzisiejszego portu). Były to małe wioski z kamienną zabudową, których mieszkańcy uprawiali rolę, zajmowali się rybołówstwem i handlem. Zniszczone zostały w okresie wielkiej wędrówki ludów.