İstanbul'un ilk bilinen adı Byzantion.
Byzantion ismi Yunanca asıllıdır. Megara kentinden gelen bu isim bilinen en eski İstanbul ismidir. Byzantion ismi dönemin kralının adı olarak bilinmektedir.
I. Konstantin'in ölümünden sonra başkentin adı Konstantinopolis olarak değiştirilmiştir. Bu isim I. Konstantin'in şerefine "Konstantin'in kenti" manası ile verilmiştir. Fatih Sultan Mehmet'in fethine kadar Doğu Roma'da bu isim yaygın olarak kullanılmıştır. Resmi adı Konstantinopolis olarak bilinen kente sadece Polis olarak da hitap ediliyordu. Kent Türklerin eline geçtikten sonra bile Romalılar kente Konstantinopolis demeye devam etmiştir. Bu sebeple Konstantinopolis en yaygın olarak kullanılan eski İstanbul isimleri arasında yer almaktadır.
Konstantiniyye ismi Konstantinopolis'in Arapça halidir.