Louviers doit son nom à une rivière oubliée. Le suffixe -viers vient du celtique uer-, un ancien mot pour l'eau, le même qui a donné son nom à la Vire ou à la Vière. Le premier élément, Lot- ou Loc-, reste mystérieux, mais ensemble ils désignaient un lieu d'eau, probablement un gué ou un passage de rivière, tel que les Celtes en nommaient.
Cette localité a connu une longue présence humaine. Des pierres taillées du paléolithique ont été retrouvées sur le territoire, ainsi que des fragments de défense de mammouth près du cimetière. Un menhir néolithique et des armes, des vases, des outils de pierre et de bronze témoignent de l'occupation aux différentes préhistoriques.
À l'époque gauloise, peu de traces subsistent: une sépulture celtique découverte en 1863 contre le mur de l'église Notre-Dame, quelques pièces de monnaie. Le cœur du village gaulois se tenait probablement sur la colline du Châtel.
Mais c'est le Louviers gallo-romain qui s'installe vraiment. Après la conquête romaine, une agglomération secondaire se développe au centre-ville actuel, le long d'une route nord-sud parallèle à l'Eure. Elle ne figure ni sur l'Itinéraire d'Antonin ni sur la table de Peutinger, ce qui indique son modeste rang. Une activité de métallurgie, poursuivie depuis l'âge du fer, marque sa limite nord, tandis qu'une nécropole s'étend rue des Pompiers et des Mûriers.
Plus tard, au XVe siècle, le roi Charles VII concède à Louviers la devise « Loviers le Franc ». Le drap de Louviers, tissé serré, devient recherché pour l'habillement des personnes de qualité, bien supérieur au drap ordinaire d'Elbeuf. Un prestige textile qui marque la ville longtemps.