아르빌은 기원전 2000년경부터 기원전 608년까지 아시리아 도시였다. 아시리아를 점령한 페르시아의 수도이기도 했다.

약 천년 뒤, 메디아의 왕 키야카레스가 다수의 고대 이란인들을 정착시켰다. 페르시아의 왕 키루스 2세가 기원전 547년 아시리아를 점령했고 아케메네스 왕조의 속주를 건설했다. 메디아의 왕 프라오르테스가 주도한 반란이 다리우스 1세에 의해 평정된 후에는 이란인들이 계속해서 저행했다. 다리우스 1세는 군대를 보냈고, 기원전 521년 여름 반란을 잠재웠다.

아르빌은 로마 제국과 페르시아 사이에서 분쟁적인 지역이 되었다. 고대의 시리아 왕국 아디아베네는 아르빌을 수도로 삼았다. 이들 귀족들은 유대교로 개종했고, 곧 민중들이 기독교로 개종하기 시작하며 중세 시대까지 동방 시리아 기독교의 중심이 되었다.