北境修筑齐长城。公元前530年，晋国灭白狄肥子国，其遗民散居于此，肥城因此得名。战国时，今肥城属于齐国。春秋战国时期，今肥城境内有遂、京兹、肥、防门、广里、峙等诸多古城邑，齐晋平阴之战曾在此发生。
秦代至清末.秦朝时，今肥城地属齐郡所辖，秦始皇东巡曾路过肥城，丞相李斯在范蠡墓前题词。西汉初年设置肥城县、蛇丘县两县，属兖州泰山郡，驻地分别在今老城街道和汶阳镇东南，西南部则属东平国富城县。更始年间，肥城邑人刘诩与东平人子路在卢县起兵。东汉初建制延续西汉，汉章帝时撤销肥城县，分属济北郡卢