Η περιοχή της Αιδηψού έχει μια ξεχωριστή θέση στη μυθολογία. Η θεά Αθηνά ζήτησε από το θεό της φωτιάς, Ήφαιστο, να φέρει στην επιφάνεια της γης νερά θερμά, νερά να ξεκουράζουν, νερά να γιατρεύουν, ώστε ο προστατευόμενός της, ο μυθικός ήρωας Ηρακλής να έρχεται να ξεκουράζεται μετά από κάθε άθλο.
Ο θεός Ήφαιστος δεν χάλασε το χατίρι της αγαπημένης του αδερφής. Χτύπησε με το θεϊκό σφυρί του τα έγκατα της γης και αμέσως ξεπήδησαν τα θερμά ιαματικά νερά.Κατά τη μυθολογία, αυτοί που εγκαταστάθηκαν πρώτοι στην Εύβοια και στην αρχαία Αιδηψό ήταν οι Κουρήτες που έφεραν τη λατρεία του Δία. Προς τιμή του έκτισαν ναό, που μέσα σε αυτόν ανάθρεψαν το Δία και έγιναν οι φύλακές του. Μετά τους Κουρήτες ήρθαν οι Αβαντες που κυριάρχησαν στην Εύβοια. Η Αιδηψός συμμετείχε υπό την Ιστιαία ή το Δίο στην άλωση της Τροίας.
Ο γεωγράφος Στράβων (63 π.Χ. – 24 μ.Χ.) χαρακτηρίζει τις πηγές των Λουτρών σαν Ελλοπικές, από τον Ελλοπα, το γιο του Ιωνα, που κατέλαβε όλη την περιοχή μαζί με την υπόλοιπη Ιστιαία. Ο ίδιος κάνει αναφορά στους σεισμούς της Αιδηψού, αναφέροντας ότι το περισσότερο μέρος των Λιχάδων νήσων και του Κηναίου ακρωτηρίου βυθίστηκε, καθώς και οι θέρμες της Αιδηψού.Ο φιλόσοφος Αριστοτέλης (384 – 322 π.Χ.), στα Μετεωρολογικά του, σε αναφορά τους στις πηγές των Λουτρών, αναφέρει ότι η θάλασσα σχηματίζει υπόγεια ποτάμια και από αυτή την αιτία δημιουργήθηκαν τα θερμά λουτρά της Αιδηψού.Η περιοχή από τους παλαιότερους χρόνους ήταν γνωστή για τα χαλκουργεία της και ίσως αυτό δικαιολογεί το ότι ήταν από τις λίγες πόλεις που είχαν δικό τους νόμισμα. Το νόμισμα αυτό, που αναφέρει ο Ρήγας Φερραίος στη Χάρτα του, είχε χαραγμένο στη μία πλευρά κάβουρα και στην άλλη ένα ψάρι, συμβολίζοντας το θαλάσσιο πλούτο της περιοχής.Ο Στ. Βυζάντιος αναφέρεται στα μεταλλεία χαλκού κοντά στην Αιδηψό και στο περίφημο “αιδηψικόν ξίφος”.Ο ιστορικός Πλούταρχος (50 – 125 μ.Χ.) περιγράφει την κοινωνική ζωή που είχε αναπτυχθεί στην περιοχή, την ευχάριστη διαμονή στην πόλη και τις διασκεδάσεις τις, και τη λαμπρή διατροφή με τα άφθονα ψάρια και τα πτηνά της. Ο ιστορικός αναφέρει ακόμα ότι η Αιδηψός επί τέσσερις και πλέον αιώνες, από το βασιλιά της Μακεδονίας Αντίγονο μέχρι τους Ρωμαίους αυτοκράτορες Γέτα και Γορδιανό γνώρισε μεγάλη ακμή.Σύμφωνα με μια ντόπια λαϊκή παράδοση, η Λειψώ (αρχαίο όνομα της Αιδηψού) δεν ήταν παρά τα βιβλικά Σόδομα και Γόμορα, η πόλη της αμαρτίας, εξαιτίας της αμαρτωλής ζωής που περνούσαν οι επισκέπτες εκεί, παραδίδεται ακόμα και η καταστροφή τους, μετά το αναποδογύρισμα και το βούλιαγμα της γης, καθώς και η μετέπειτα εμφάνιση των θερμών νερών. Η ίδια παράδοση λέει πως από τη βιβλική καταστροφή σώθηκε μόνο μια γυναίκα, η Ζαχάραινα ή Αγαθοσύνη, μαζί με τη γουρούνα της και τα γουρουνόπουλά της, τη μόνη της περιουσία, παράκουσε όμως τη θεία εντολή να μη γυρίσει να δει τα γεγονότα και τιμωρήθηκε με μαρμάρωμα στη θέση, που παρέμεινε ως τοπωνύμιο πάνω από το νεκροταφείο της Αιδηψού. Αλλη παράδοση, ταυτίζει, τέλος, την Αιδηψό με τη Βαβέλ.