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夏商时期，市境属徐州。
公元前21世纪，助禹治水有功而成为商部落首领契的孙子、商汤十一世祖相土为进一步向东扩张，由商丘迁徙至此，作为别都，此后山即为相山，城即为相城。
商汤伐桀，灭夏建商，相城仍属徐州所辖。
周武王伐纣更商分封诸侯，以纣王兄微子启代殷，立国号宋，相属宋。
公元前588年至前576年期间，宋共公瑕为避水患，曾将国都由睢阳（今商丘）迁至相城。
淮北人文地图战国时期，齐、楚、魏于公元前286年灭宋，相归楚国。
秦始皇二十二年（前225年），设相县（今淮北市相山区）、铚县（今临涣镇），同属泗水郡，郡治在相城。
汉高帝四年（前203年），改泗水郡为沛郡，郡治仍在相城。
元狩六年（前117年），设梧县（今杜集区石台镇梧桐村闸河以西），属沛郡，改梧县为吾治。
地节元年（前69年），梧县改属彭城郡，后改属楚国。
王莽篡汉后，尽易天下郡县名，改相县为吾符亭，沛郡改为吾符郡。
西汉黄龙元年（前49年），置竹县，县地古竹山（今烈山区孤山），属沛郡。
东汉建武二十年（44年），改沛郡为沛国，国都仍在相城。
梧县先后改属楚国、彭城郡国。
三国时，相城属魏，相县和铚县先后属汝阴郡，归豫州。
梧县仍属彭城郡国。
西晋太康二年（281年），复置沛国，建都相县。
东晋皇室南渡，相县先后归赵、前燕，归属屡有更易。
梧县先后属后赵、前燕、前秦的彭城郡。
太元八年（383年），淝水之战后，梧县无恢复。
南北朝时，相县先后归属宋、北魏、北齐，属徐州沛郡。
北齐天保七年（556年），废相县为相城乡，属符离县，铚县归梁时改为临涣县，北魏时改为涣北县，北齐时复称临涣县。
东魏武定五年（547年），析临涣郡置白掸县（今濉溪县百善镇）和涣北县（今濉溪县柳孜秦古城村），隋大业元年（605年），白掸县并入临涣县。
是年，侨置定陶县（今烈山区赵集山西村）。
隋开皇三年（583年），废竹邑县，并入符离县。
唐武德四年（621年），侨置诸阳县（今烈山区赵集山西村），撤销临涣县并入宿州。
市境分属徐州之萧县，宿州之符离县、临涣县、蕲县。
相地渐趋衰落，成为边远闭塞之地相城孜。