Da Romerriket gikk i oppløsning i en vestlig og østlig del i 395, kom øya inn under Østromerriket med hovedstad i Bysants (Det bysantinske rike). Da Østromerriket ble oppdelt etter det fjerde korstoget i 1204 var et av de korsfarerstatene som ble opprettet hertugdømmet Arkipelagen, også kalt hertugdømmet Naxos, som var en vasallstat under det latinske riket. Ios var en av de øyene som ble underlagt. I 1269 ble gjenerobret av den bysantinske flåten. Noen år senere ble øya fraristet bysanterne av republikken Venezia under ledelse av Dominico Schiavo, men ved hans død i 1322 gikk øya tilbake til hertugdømmet. I nordenden av Ios er det ruinene av en venetiansk festning fra 1400-tallet.