柳州位于先秦时期的百越之地，相关的有西瓯越，南越等百越分支。柳州的蛮王城遗址处于父系氏族公社时期，距今约4000年。
前219年，秦始皇命屠雎为统帅，发兵五十万，开始进行长期的秦攻百越之战，与译吁宋、桀骏率领的西瓯军遭遇，第一次战争付出惨重代价，屠雎身亡。灵渠修通后，发动第二次战争，于公元前214年最终深入岭南，柳州地方隶属秦桂林郡，但秦政权对地方控制力并不强。
秦朝灭亡后，该地区成为原秦将领及越人建立的南越国的一部分(建国时间约在公元前204年）。南越国的统治持续了近百年时间。
汉武帝时，路博德率军进行了汉平南越之战（公元前112年），元鼎六年（公元前111年）冬，灭南越国，郁林郡。地方则主要由当地人管辖，土司制度一直延续到明清“改土归流”时期柳州九头山汉墓为这一时期代表。出土了40多枚汉武帝和汉宣帝五铢钱，是柳州最早的货币贸易证物。铁锸和铁条表明潭中县已进入铁器农具时期。出土的琉璃饰品有可能来自东南亚或印度东海岸，从合浦登陆，经南流江、北流江西上柳江进口。
三国孙吴凤凰三年（274年）以郁林郡分出桂林郡，潭中县属桂林郡。 三国时期，潭中县以西，今桂西境唯一的县城定周（今宜州市）撤消建制，红水河流域和今龙、融两江流域即今柳州地区和河池地区的桂西北，就完全没有封建王朝的地方行政建制。这标志着桂西北少数民族和汉化程度较高的桂东以至中原的经济交流进入了波谷时期。