La nascita della città è avvolta dalla leggenda e dal mistero e varie sono le versioni riportate. L'origine di Tivoli, secondo la tradizione, risale al 1215 a.C. con la formazione del villaggio latino (Tibur) che occupava probabilmente il luogo dell'acropoli.
Secondo Catone il Censore, la fondazione della città avrebbe avuto origine da una colonia greca guidata da Catillo di Arcadia, figlio del glorioso Anfiarao, fuggito dalla Grecia durante i massacri di Tebe ed approdato in Italia. Successivamente, Caio Giulio Solino (III - IV sec.) ci dà maggiori dettagli, sostenendo che Catillo avrebbe avuto tre figli: Tiburto (Tiburtus), Corace (Coras) e Catillo (Catillus), che giunti nell’altopiano dell’Aniene avrebbero scacciato i Siculi, che lo popolavano, ed avrebbero fondato la città di Tibur, in onore a Tiburtus. Altra opinione, condivisa da vari studiosi, fa risalire il toponimo Tivoli (Tibur, forse in origine Teibur) alla parola sabina Teba, che secondo lo storico romano Varrone indicherebbe colle, considerando che la città era posta sopra un colle. Un’altra ipotesi su Tibur è legata alla cascata dell’Aniene, e Tibur significherebbe città presso la cascata e non città sul colle. Secondo un’altra fonte storica, Tibur era invece una colonia di Alba Longa.
Oggi il parere prevalente degli storici è che Tivoli sia stata una antica colonia sicula che cominciò a svilupparsi come agglomerato urbano durante l'età del ferro con il contributo di popolazioni latine, sabine e di altri gruppi provenienti dagli Appennini. Nel corso dei secoli il termine Tibur venne cambiato dal linguaggio popolare e si tramutò in Tiburi, Tibori, Tiboli ed infine Tivoli, i cui abitanti si chiamano però tiburtini.
Il periodo di urbanizzazione della città iniziò intorno all’VIII-VII secolo a.C. quando genti dei popoli Sabini, Etruschi, Ernici, Equi vi si insediarono e convissero pacificamente scegliendo le zone limitrofe alla cascata dell’Aniene. Qui vi era un territorio particolarmente adatto per la difesa in quanto circondato da precipizi e posto a controllo di un passaggio obbligato. La zona ebbe un certo sviluppo e fu sede di centri di culto importanti. Famosa rimane la Sibilla Tiburtina. Le Sibille erano donne con poteri divinatori e, secondo la leggenda, Albunea (la Sibilla Tiburtina) offrì in vendita a Tarquinio il Superbo, settimo re di Roma, i nove libri profetici della Sibilla. Al rifiuto di acquistarli, la Sibilla ne distrusse tre e offrì gli altri allo stesso prezzo, poi ne distrusse altri tre, finché il re comprò gli ultimi tre libri rimasti, che furono posti nel tempio di Giove a Roma e che andarono poi distrutti in un incendio. Albunea, sempre secondo la leggenda, profetizzò addirittura la nascita di Gesù Cristo. Altro centro di culto importante fu il Tempio di Ercole Vincitore, complesso monumentale, sorto nel periodo romano, che presenta forti analogie con il Tempio della Fortuna Primigenia a Palestrina.
Sia per la presenza di questi luoghi di culto, sia per le cave di tufo e travertino presenti nella zona, si sviluppò molto presto una strada che collegava Tibur a Roma, la via Tiburtina. Non è escluso che la zona di Tivoli, prima della romanizzazione fosse caduta nella mani degli Equi. Questo popolo guerriero, popolando le valli dell’Aniene, è probabile che per qualche tempo abbia occupato anche Tibur. Gli Equi furono a lungo avversari dei Romani, ma con la loro definitiva sottomissione nel 304 a.C. Roma iniziò una massiccia azione di colonizzazione dei loro territori. La valle dell’Imele (Salto) fu assegnata alla tribù Fabia, la Valle dell’Aniene alla tribù Aniensis, le Valle del Turano alla tribù Claudia. Per facilitare i collegamenti con i nuovi territori la via Tiburtina fu migliorata e prolungata dando vita alla via Tiburtina Valeria, che contribuì ulteriormente allo sviluppo della zona.
