Die frühesten Funde menschlichen Lebens in Andorra gehen bis auf die erste Eiszeit zurück. Keramikstücke, Ketten und andere Gegenstände zeugen von einer Besiedlung vor der Bronzezeit. Weitere archäologische Fundstücke sind die Steingravierungen von Ordino, Höhlenzeichnungen von La Roca de les Bruixes. Die Bewohner der Täler wurden zum ersten Mal in einem Text des griechischen Historikers Polybius (2. Jahrhundert v. Chr.) erwähnt. Polybius beschreibt, wie Hannibal die Pyrenäen überquert und erwähnt in diesem Zusammenhang die Stämme der Andosiner. Es gilt als gesichert, dass sich in den andorranischen Tälern im Zuge der Völkerwanderung Reste verdrängter Basken mit westgotischen Eroberern sowie der keltoiberischen Urbevölkerung vermischten. Die Täler Andorras unterlagen nacheinander und indirekt dem Einfluss des Römischen Reiches, der westgotischen Monarchie, der Mauren und der Franken. Unter der fränkischen Herrschaft wurde die hispanische Grenze festgelegt, die «Ularea», die das andorranische Gebiet begrenzte.
Andorra ist seit der Zeit Karls des Großen unabhängig. Es gibt die Legende, dass Karl der Große Andorra als Dank für die Hilfe seiner Einwohner bei seinem Kampf gegen die Sarazenen im Jahr 805 gegründet hat. Erste Hinweise auf Andorra finden sich im Zusammenhang mit der Verteidigung Frankreichs unter Karl dem Großen gegen die maurische Invasion. Die Talschaft war eine bedeutende christliche Bastion im Hinterland des spanischen Bischofssitzes von La Seu d'Urgell in der 795 entstandenen Spanischen Mark. Die Gemeinden Andorras werden im Jahr 839 zum ersten Mal in der Urkunde der Sanktionierung von Urgell als Lehen des Grafen von Urgell erwähnt. In der Schrift Karls des Kahlen an Sunifred I. von Barcelona von 843 wird das andorranische Gebiet als Besitz des Grafen von Urgell definiert, und in der Einweihungsakte der Kathedrale Seu d'Urgell, die 860 unterzeichnet wurde, wird deutlich erwähnt, dass das Gebiet dem Einfluss der Kirche unterliegt.
In der langen Phase maurischer Bedrohung orientierte sich Andorra stärker nach Norden, was die engen wirtschaftlichen und kulturellen Beziehungen zum Frankenreich begründete. Nach der Vertreibung der Mauren wurden seit dem 12. Jahrhundert von Frankreich und Spanien Annexionsversuche unternommen. 1278, mit dem Friedensvertrag von Lleida, wurde der Status eines Fürstentums ohne Fürsten unter der geteilten Oberhoheit (so genanntes Kondominium) des Bischofs von Urgell (Spanien) und der Grafen von Foix (heute in Rechtsnachfolge der Präsident von Frankreich) geschaffen.