Samos grunnla kolonien Perinthua ved Marmarahavet. Det er flere byer på Samos, og Vathi (av turister også kalt Samos by) er Samos hovedstad. I antikken var den varme lille havnebyen Tigani (som betyr «stekepanne») hovedstaden på Samos. Etter Pythagoras ble byen omdøpt til Pythagorion. I den nest største byen, Karlovasi og i Votsalakia kan man finne to av flere huler som Pythagoras gjemte seg i da han var på flukt fra en tyrann. Pythagoras rømte senere til Italia. I gresk mytologi regnes Samos som fødestedet til gudinnen Hera, Zevs’ hustru. Det var også et Heratempel som ble bygd ca. 570 f.Kr. I det arkeologiske museet i Samos by er det mange funn fra utgravninger ved Heratemplet.