Según el padre Juan de Velasco, Ambato fue una población indígena que perteneció al antiguo Reino de Quito. Sobre ese asentamiento, entre 1534 y 1539, por orden de Gonzalo Pizarro se dio inicio al levantamiento de una ciudad española, que no pudo desarrollarse debidamente en esos primeros años de la conquista y pronto fue abandonada por sus pobladores. Posteriormente y dando cumplimiento a un mandato de la Real Audiencia de Quito, la ciudad fue nuevamente fundada en el año 1570 por el Cap. Antonio Clavijo.

Desde sus primeros años perteneció como tenencia al Corregimiento de Riobamba, teniendo bajo su jurisdicción a las poblaciones de Baños, Izamba, Patate, Pelileo, Quero, Quisapincha, Santa Rosa de Pilahuín y Tisaleo. Fue arrasada por el terremoto del 20 de junio de 1698, pero inmediatamente, don Mateo de la Mata y Ponce de León, Presidente de la Audiencia de Quito, comisionó al fiscal Lcdo. Antonio Ron para que con el Cap. Martín Martínez de Tejada llevasen a cabo un nuevo levantamiento de la ciudad, acto que se cumplió el 13 de agosto de ese mismo año.

El 19 de octubre de 1756, el Virrey de Nueva Granada le otorgó el título de Villa, que le fue confirmado por su majestad el rey Carlos III de España el 1 de septiembre de 1759, llamándola Villa de San Juan de Ambato.

En 1797 estuvo nuevamente a punto de desaparecer casi totalmente debido a un terrible y violento terremoto que sacudió toda la audiencia: Perdió entonces su categoría de villa y pasó a ser una dependencia de la también destruida Riobamba. Afortunadamente, al poco tiempo la ciudad fue reconstruida una vez más y gracias al esfuerzo de sus hijos se convirtió muy pronto en importantísimo punto de comunicación entre Guayaquil y Quito.