Es wird angenommen, dass der Osor-Isthmus fruher viel breiter war als es heute ist, und war aufgrund seiner strategischen Bedeutung in der prähistorischer Zeit bewohnt, was viele Funde bezeugen und die sich vor allem in der Nähe der Stadt Osor befinden. In der Antike war Osor eine wichtige Transitstation die Schutz für Schiffe  bietete, die zu dieser Zeit hauptsächlich entlang der Küste fuhren.

Es muss gesagt werden, dass Osor mit Sicherheit zu unseren ältesten Städten gehört und auch als erstes aufgezeichnet ist in der geschriebenen Geschichte, und es ist bekannt, dass der historische Bernsteinpfad, der entlang unserer Küste verlief, auch hier vorbeiging  und uns mit der Ostsee verband. Ansonsten ist der Name wahrscheinlich illyrischen Ursprungs und kann darauf zurückgeführt werden und die Transformation von griechischen, römischen, byzantinischen und lateinischen Noten bis zur Gegenwart in die Kroatische Begriffe: Apsoros, Apsorus, Opsare und Absortium sowie Osero und Osor.

Einige Archäologen glauben, dass die Schiffe den Osor-Isthmus östlich der Stadt bezwangen, über Flachwasser über Walzen gefahren oder gezogen würden, und dieser Raum würde anschließend aufgefüllt. Dies schließt ab die Zusammensetzung der Stadtmauern und die Tatsache, dass Osor überhaupt keinen Hafen hat außer Bijar Bucht auf dem nordwesten und dem schlammigen Flachwasser  des Jaz im Südosten, wo sich einst Salzpfannen befanden.

Es würde sehr früh, wahrscheinlich schon in der Römerzeit, im Westen in festem Fels ein künstlicher Kanal unter der Stadtmauer namens Cavata gegraben (kroatische Kavuada) und heute namens Kavanela. Dieser Kanal ist die Ursache für den großen historischen Aufstieg von Osor, aber später auch für seinen zerfall.

Osor war zunächst eine liburnische Siedlung, die mit den Griechen zusammenarbeitete. Die Römer übernahmen es über 167. v. Chr. Und befestigten es entlang der illyrischen Mauer. Aus der Römerzeit stammen die Überreste von den Hauptstraßen (Cardio und Decumanus), öffentlichen Gebäude, Abwasser und Wasserversorgung würden entdeckt und

Die Nekropole befand sich auf der anderen Seite des Kanals, auf der Seite von Lošinj. Es wird angenommen, dass dieser Zeitraum der erfolgreichste der Stadt war, die Zeit des Reichtums und Wohlstands, weil die Überreste der Illyrer darin lebten, die neue Römisch-italienische Bevölkerung und zahlreiche Einwanderer aus dem Osten, vor allem Griechen. Er hat sogar Reiseschriftsteller Alberto Fortis geschrieben, dass es eine Bevölkerung von fast 20.000 hatte, was wahrscheinlich sehr übertrieben ist, aber es ist möglich, dass es im römischen Absorus mehrere Tausend gab.

Im 5. Jahrhundert war Osor für kurze Zeit unter der Herrschaft von Ostrogoth und im frühen 6. Jahrhundert wurde es annektiert zu Dalmatien und war ein Teil des Byzantinischen Reiches. Es wird vermutet, dass damals in Osor die Diözese gegründet wurde (530. Synode von Salona). Die Stadt würde 841 von den Sarazenen erobert und erneut (im 14. Jahrhundert) noch mehr von den Genuesen. Im 10. Jahrhundert erkannte Osor die Herrschaft der kroatischen Herrscher an, war seit 1000 n. Chr. unter venezianischer Herrschaft, und 1105 erhielt er vom kroatisch-ungarischen König Koloman Stadtprivilegien.