Los primeros restos arqueológicos se remontan a la Prehistoria. Se ha encontrado una necrópolis de la Edad del Cobre. La villa de Rota fue presumiblemente fundada por mercaderes fenicios, que también fundaron Cádiz. De origen fenicio también son los llamados “corrales”. Aunque existe la creencia popular de que los corrales, que también existen en la cercana Chipiona y en el atlántico francés, son de origen romano, y algunos historiadores remontan su construcción a la época fenicia, cuando aprovechaban pozas naturales para colocar a su alrededor piedras y aumentar las posibilidades de capturas. Posteriormente, Rota pasó a manos romanas.
Más adelante, llegados los musulmanes, Rota fue bautizada como Rabita Ruta, para después quedar en Rota. Los musulmanes hicieron de la localidad una fortaleza, a raíz de las incursiones normandas. Existen documentos que hablan de Rota como un lugar de peregrinaje, donde a la fortaleza se la denomina como ribat. En 1197 fue visitada por Ibn Arabi de Murcia, filósofo y místico musulmán.
De la época musulmana existen documentos que hablan de un pozo con el fondo de guijarros, cuya agua era incomparable. Era éste, según los cronistas, un pozo de construcción antigua, que tenía una escalera por la que se podía bajar a pie o a caballo desde su comienzo hasta el último peldaño, a cuyo nivel se encontraba el agua, con la particularidad de que siempre que se reunía gente en ribat, el nivel del agua subía de peldaño en peldaño hasta llegar al superior, de tal forma que se podía sacar con la mano simplemente a la altura del suelo alrededor y sin ningún esfuerzo, pero cuando los visitantes se iban y ya no quedaba mucha gente, el agua bajaba a un nivel tal que hacía falta toda la cuerda del cubo para alcanzarla.
En 1248, con la toma de Sevilla por parte de Fernando III el Santo, Rota se somete, tras los pactos que permitían a toda la comarca una cierta autonomía. Tras la toma de Cádiz se produce una alzamiento mudéjar, asesinando a la guarnición castellana que había permanecido en Rota. Tras la toma de Jerez en 1264, la población mudéjar es expulsada. El reparto de tierras se efectuó entre los que había participado en la ocupación y siempre supeditada a la condición social. Sin embargo, la vida allí fue poco menos que dura, dado el estado de los edificios y los continuos ataques de los musulmanes.
Ya cristianizada, su nombre pasó a ser Rotta y, finalmente, Rota. Sancho IV, en 1285, concede la administración de la Almadraba para que el dinero se emplease en la defensa del término, mediante la construcción de atalayas. En 1297, el rey Fernando IV de Castilla concedió a Guzmán el Bueno las tierras entre los ríos Guadalete y Guadalquivir, comprendiendo dicho territorio los actuales términos de Rota, Chipiona y Sanlúcar de Barrameda y, según la tradición, emprendió en Rota la construcción del castillo de Luna.
En 1303 Isabel Pérez de Guzmán, señora de Rota y Chipiona e hija de Guzmán el Bueno, contrajo matrimonio con Fernando Ponce de León, señor de Marchena y bisnieto del rey Alfonso IX de León, y aportó como dote matrimonial los señoríos de Chipiona y Rota, que se incorporaron de ese modo a las posesiones de la familia Ponce de León, de la que surgiría la Casa de Arcos. Y el día 8 de agosto de 1349, hallándose el rey Alfonso XI de Castilla en la ciudad de Sevilla, confirmó a Pedro Ponce de León el Viejo, hijo de Fernando Ponce de León y de Isabel Pérez de Guzmán, la posesión sobre la villa de Rota, por los numerosos servicios prestados a la Corona.
Los Reyes Católicos la visitaron en 1477 con ocasión de su viaje a Andalucía, y se hospedaron en el castillo, siendo agasajados por Rodrigo Ponce de León, márqués-duque de Cádiz, durante los días 6 y 7 de octubre. Poco después nació en Rota el humanista Juan de Quirós, quien hacia 1547 era en Sevilla maestro de poesía de Benito Arias Montano y el poeta de más prestigio en esa ciudad.