Предполагается, что Батуми расположен на на месте одного из греческих поселений на Черноморскрм побережье. Эту гипотезу подтверждает греческое название региона Батус Лиман («глубокая гавань»), откуда вероятно и появилось современное название города.
Ряд археологических находок (амфор), также свидетельствует о греческом происхождении города.
Результаты раскопок подтверждают, что самые ранние поселения на месте современного Батуми относится к VIII-VII векам до н. э.
В XV веке Батуми был оккупирован Османской Империей.
Гурийски князья дважды отвоевывали город, в 1564 и 1606 годах.
Во второй раз лишь жесткая османская блокада западного побережья Грузии вынудила князя передать Аджарию султану.
Сен-Стефанский мирный договор, завершивший Русско-турецкую войну 1877-1878 годов, вернул Батум Грузии.
До 1886 город был свободным портом. Это было время бурного развития всего региона, в особенности — после того, как здесь было завершено строительство железной дороги и керосинопровода из Баку.
Батум официально получил статус города и право выбирать городской совет 28 апреля 1888 года.
В ходе Первой Мировой Войны, Батуми в последний раз был оккупирован Османской империей. По окончанию войны город вошел в зону Британского влияния.
Англичане ушли из Батуми 7 июля 1920 года и город был возвращен Грузии.