Ο ιστορικός Μέμνων ήθελε την πόλη να κτίζεται από μετανάστες από την πόλη Νίκαια της [[Αρχαία Λοκρίδα|Λοκρίδος]], πλησίον των [[Θερμοπύλες|Θερμοπυλών]]. Πράγματι η τελευταία καταστράφηκε κατά τον Ιερό πόλεμο και οι [[Φωκείς]] γείτονες ξερρίζωσανξερίζωσαν τους Νικαείς από την πόλη τους. Οι άστεγοι πλέον κάτοικοι ακολούθησαν τον Μ.[[Αλέξανδρος ο Μέγας|Μέγα Αλέξανδρο]] μέχρι την Ινδία και κατά την επιστροφή ίδρυσαν στην Βιθυνία μια ομώνυμη πόλη σε ανάμνηση της κατεστραμμένης τους πατρίδας. Οι ιστορικοί μελετητές όμως συμφωνούν ότι η πόλη της Βιθυνίας είχε μακεδονικές καταβολές. Προτού κτιστεί η Νίκαια, υπήρχε στο μέρος εκείνο μια αρχαιότερη ελληνική αποικία (σύμφωνα με τον [[Στέφανος ο Βυζάντιος|Στέφανο Βυζάντιο]]) ονόματι '''Ολβία''' που κτίστηκε επί του παλαιοτέρου φρυγικού χωρίου '''Αγκώρη''' ή '''Ελικώρη'''. Κατά την εκστρατεία του Μ.Μεγάλου Αλεξάνδρου προς ανατολάς, [[Μακεδόνες (Έλληνες)|Μακεδόνες]] άποικοι από την Βοττιαία (περιοχή γύρω από την Πέλλα) εγκαταστάθηκαν στην περιοχή της Ολβίας και μετονόμασαν την πόλη σε '''Βοττίειον''', όπως αναφέρουν οι ιστορικοί [[Δίων ο Χρυσόστομος]]<ref>"γενών ουκ αλλαχόθεν άλλων συνελθόντων φαύλων και ολίγων, αλλά Ελλήνων τε των πρώτων και Μακεδόνων"</ref> και Στέφανος ο Βυζάντιος<ref>στο λήμμα Βοττίειον γράφει: ''πόλις Φρυγίας, έχουσα λίμνην Ατταίαν λεγομένην, τρέφουσαν ύλας'' και στο λήμμα Νίκαια δηλώνει για την πόλη ότι υπήρξε ''Βοττιαίων άποικος''</ref>. Στην συνέχεια όταν η Μικρά Ασία περιήλθε στην κατοχή του [[Αντίγονος ο Μονόφθαλμος|Αντιγόνου Α΄]] το 311 π.Χ. η πόλη μετονομάστηκε σε Αντιγόνεια. Το 301 π.Χ. η πρώην επικράτεια του Αντιγόνου περιήλθε στον Λυσίμαχο (που τον νίκησε στην [[Μάχη της Ιψού|μάχη της Ιψού]]), ο οποίος κληροδότησε στην πόλη την τελική της ονομασία: '''Νίκαια''', για να τιμήσει την σύζυγό του και θυγατέρα του Αντιπάτρου.
Έγινε γνωστή, διότι εκεί συνήλθε η [[Α΄ Οικουμενική Σύνοδος|Πρώτη]] και η [[Ζ΄ Οικουμενική Σύνοδος|Έβδομη Οικουμενική Σύνοδος]]. Τον 11ο αι. καταλήφθηκε από τους [[Σελτζούκοι|Σελτζούκους Τούρκους]] για να ανακαταληφθεί στη συνέχεια από τον Βυζαντινό Αυτοκράτορα [[Αλέξιος Α' Κομνηνός|Αλέξιο Α' Κομνηνό]] και τους Σταυροφόρους κατά την [[Α' Σταυροφορία]]. Αργότερα έγινε πρωτεύουσα της Ελληνικής [[Αυτοκρατορία της Νίκαιας|Αυτοκρατορίας της Νικαίας]] ([[1204]]-[[1259]]) μετά την [[Δ' Σταυροφορία|πρώτη άλωση της]] [[Κωνσταντινούπολη]]ς. Την περίοδο εκείνη είχε μεταφερθεί στη Νίκαια και η έδρα του [[Οικουμενικό Πατριαρχείο|Οικουμενικού Πατριαρχείου]].
