Στη βραχώδη χερσόνησο ‘Κεφάλα’, μεταξύ των κόλπων Αγίου Νικολάου και Οτζιά βεβαιώνεται η ύπαρξη του πρώτου οργανωμένου οικισμού στην Κέα και χρονολογείται περί το 3300 – 3200 π.Χ. Λίγο νοτιότερα, στην χερσόνησο της Αγίας Ειρήνης, αρχίζει να αναπτύσσεται η φυσική εξέλιξη του αυτόχθονα πολιτισμού της Κεφάλας, η οποία συνέβαλε αποφασιστικά για πάνω από χίλια πεντακόσια χρόνια στην ιστορία του πρώιμου πολιτισμού του Αιγαίου πελάγους.

Περί το 2500 π.Χ, περίοδο ακμής του Κυκλαδικού πολιτισμού, οι κάτοικοι ασχολούνταν με την κτηνοτροφία, τη γεωργία, την αλιεία αλλά και τη καλλιτεχνική δημιουργία.

Μετά το 2000 π.Χ ισχυροποιείται και οχυρώνεται ο κεντρικός οικισμός. Πλέον ο γηγενής πολιτισμός υποχωρεί υπέρ του μινωικού και το κρητικό στοιχείο στην ζωή του τόπου είναι εμφανής. Αργότερα η Κέα θα αποτελέσει κόμβο επικοινωνίας και διαμεσολάβησης του Μυκηναϊκού και του Μινωικού πολιτισμού.
Προς το τέλος του 4ου αι. στην Κέα ολοένα και αρχίζει να εξασθενεί ο θεσμός των πόλεων – κρατών. Σε μία περίοδο αδυναμίας για προστασία από πειρατικές και βαρβαρικές επιδρομές ενδίδει στην αποδοχή της κυριαρχίας των ισχυρών προστατών – δυναστών της εποχής.

Στα μέσα του 2ου αι. π.Χ τα αλλεπάλληλα πλήγματα, από τις πειρατικές επιδρομές, αλλά και οι ολοένα αυξανόμενες απαιτήσεις σε οικονομική ισχύ και διοίκηση οδηγούν τις πόλεις ‘Ποιήσσα’ και ‘Κορησσία’ στην προσάρτησή τους στις ‘Καρθαία’ και ‘Ιουλίδα’ αντίστοιχα. Η Ρώμη πλέον κυριαρχεί στον Ευρωπαϊκό χώρο και οι Κείοι συνεργάζονται με τους Αθηναίους πασχίζοντας να διατηρήσουν την αυτονομία και την ταυτότητα τους. Παρ’ όλα αυτά, λίγα χρόνια πριν την γέννηση του Χριστού οι Κείοι συμπράττουν με το Ρωμαίο Πομπήιο στον αγώνα του κατά του Καίσαρα ως πράξη ευγνωμοσύνης για τα καίρια πλήγματα που κατάφερε ενάντια στην πειρατική μάστιγα. Από τότε περίπου ξεκινάει η κοινή πορεία με τη Ρωμαϊκή αυτοκρατορία. Κατά τον 1ο και 2ο μ.Χ. αιώνα το νησί έζησε σε συνθήκες σχετικής ηρεμίας.