龙山山脉，面积约5万平方米的桦树河口古城遗址”。据考古专家依据出土文物测定，系战国至两汉时期的建筑。以王八脖子遗址为代表的青铜文化，反映了这一时期通化地域的文化风貌。
秦（公元前221前206年）初，通化属辽东郡，秦统一中国后，燕人卫满亡命长白山以西，广收燕、齐、赵国躲避战乱的流民，建立“卫氏朝鲜”，通化属其辖境。
公元前108年（武帝元封三年），在辽东地区设玄菟郡，统高句丽、上殷台、西盖马三县。通化为幽州刺史部玄菟郡上殷台县。今通化市江北治安山城古遗址和通化县的赤板松古城遗址，皆为这一时期的重要历史遗存。
公元前37年（汉元帝建昭二年），扶余贵族朱蒙（邹牟）率卒攻占玄菟郡高句丽县，更国号为高句丽。初期都城为纥升骨城（今辽宁省桓仁五女山城）。
公元3年（汉元帝元始三年），迁都国内，筑尉那岩城。浑江流域是高句丽民族及其早期文化的核心发祥地。
东汉时，公元32年（东汉光武帝建武八年），高句丽遣使奉献，要求臣属玄菟郡，是汉王朝郡国，通化为其控制之地。
公元189年（东汉灵帝中平六年），辽东太守公孙康自立为辽东侯，领辽东、玄菟等五郡。
公元209年（东汉献帝建安十四年），公孙康击高句丽，破其城，通化为公孙氏政权控制之地。
三国时期，公元220年（魏文帝黄初元年），公孙康臣服于魏，历三世约50年，通化为其辖地。
公元238年（魏明帝景初二年），司马懿率兵斩公孙渊，通化遂入魏之版图。
公元244年（魏齐王正始五年），因高句丽数次骚乱，叛服无常，幽州刺史母丘俭率步骑军万人征讨。大战于梁口（今通化县江口村），母丘俭陷丸都山城，并刻石碑留念。现石碑存辽宁省博物馆，自此通化复魏之管辖。
公元274年（晋武帝泰始十年），置平州辖辽东、玄菟、带方诸郡，通化仍属玄菟郡。
永嘉之乱后，北方先后出现少数民族割据的地方政权，通化曾为前燕、后燕之地域。座落柳河县境内的罗通山城，据考古专家依据出土文物推测，大约于此时期建筑。东晋之后，高句丽臣属中原各王朝。集安禹山墓区3319号墓出土的一批文物是这一时期的例证。
公元425年（北魏始光四年），高句丽迁都平壤。此时居住在长白山北部的肃慎族逐渐强大，建立勿吉国。通化地区北部为勿