Youngstown wurde nach dem in New York geborenen John Young benannt. Er vermaß das Gebiet im Jahre 1796. Bald darauf zog er dorthin. Am 9. Februar 1797 kaufte Young die Stadt von 15.560 Acres (6.300 ha) von der Western Reserve Land Company für 16.085 Dollar. Der Beginn von Youngstown im Jahr 1797 wurde offiziell am 19. August 1802 festgehalten.
Das Gebiet des heutigen Youngstown war Teil der Connecticut Western Reserve. Für Siedler aus dem Bundesstaat Connecticut war dies ein Teil des Nordwest-Territoriums. Während viele der ersten Siedler des Gebiets aus Connecticut stammten, gab es in Youngstown auch eine große Anzahl schottisch-irischer Siedler aus dem benachbarten Pennsylvania. Die ersten europäischen Amerikaner, die sich in dem Gebiet niederließen, waren der in Pittsburgh geborene James Hillman und seine Frau Catherine Dougherty. Um 1798 war Youngstown das Zuhause mehrerer Familien, die in der Nähe der Mündung des Mill Creek in den Mahoning River lebten. Boardman Township wurde 1798 von Elijah Boardman gegründet. Er war Mitglied der Connecticut Land Company. Ebenfalls 1798 wurde Austintown von John McCollum gegründet. Er war ein Siedler aus New Jersey.
1800 wurde Trumbull County (benannt nach dem Gouverneur von Connecticut, Jonathan Trumbull) vom Gouverneur Arthur St. Clair zum Trumbull County ernannt. Er ernannte die kleinere Stadt Warren zu seinem "County-Sitz". 1813 wurde Trumbull County in Townships aufgeteilt, wobei Youngstown Township ein großer Teil des späteren Mahoning County war. Das Dorf Youngstown wurde 1848 eingemeindet, und 1867 erhielt Youngstown die Stadtrechte. Im Jahr 1876 wurde es zur Grafschaftshauptstadt.
Die Entdeckung der Kohle durch die Gemeinde zu Beginn des 19. Jahrhunderts half Youngstown, Teil des Erie-Kanals zu werden. Die Pennsylvania and Ohio Canal Company wurde 1835 gegründet. Der Kanal wurde 1840 fertiggestellt. David Tod, der während des Bürgerkriegs der spätere Gouverneur von Ohio war, überzeugte die Besitzer der Dampfschiffe auf dem Eriesee, dass sie ihre Schiffe mit Kohle aus dem Mahoning Valley betanken könnten, wenn es einen Kanaltransport zwischen Youngstown und Cleveland gäbe. Die Ankunft der Eisenbahn 1856 erleichterte das Wirtschaftswachstum.
Die industrielle Entwicklung von Youngstown machte das Mahoning Valley anders. Die Kohleindustrie der Gemeinde führte dazu, dass Hunderte von Einwanderern aus Wales, Deutschland und Irland in das Gebiet kamen. Mit der Gründung von Stahlwerken im späten 19. Jahrhundert wurde Youngstown zu einem beliebten Ziel für Einwanderer aus Osteuropa, Italien und Griechenland. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts sah die Gemeinde mehr Einwanderer aus außereuropäischen Ländern, darunter dem heutigen Libanon, Israel und Syrien. In den 1920er Jahren brachte dieser Wandel in der Bevölkerung der Stadt die Menschen, die früher dort waren, aus der Fassung. Aufgrund ihrer Wut wurde das Mahoning Valley zu einem Zentrum der Aktivitäten des Ku-Klux-Klan. Die Situation erreichte 1924 einen Höhepunkt, als Straßenkämpfe zwischen Klan-Mitgliedern und italienischen und irischen Amerikanern im benachbarten Niles den Gouverneur von Ohio, A. Victor Donahey, veranlassten, das Kriegsrecht zu verhängen. Bis 1928 war der Klan im steilen Niedergang begriffen; und drei Jahre später verkaufte die Gruppe ihren Treffpunkt Canfield, Ohio, Kountry Klub Field.
Das Wachstum der Industrie führte dazu, dass mehr Menschen aus den Vereinigten Staaten und Lateinamerika nach Youngstown kamen. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts waren Afroamerikaner in Youngstown gut vertreten. Die erste lokale afrikanische Methodisten-Bischöfliche Kirche wurde 1871 gegründet. In den 1880er Jahren war der örtliche Rechtsanwalt William R. Stewart der zweite Afroamerikaner, der in das Repräsentantenhaus von Ohio gewählt wurde. Der starke Anstieg der Zahl der Afroamerikaner zu Beginn des 20. Jahrhunderts war auf Veränderungen im Industriegebiet zurückzuführen. Während des nationalen Stahlstreiks von 1919 rekrutierten lokale Industrielle Tausende von Arbeitern aus dem Süden, von denen viele Schwarze waren. Dieser Schritt brachte die einheimischen Weißen aus dem Süden aus dem Gleichgewicht, und jahrzehntelang wurden afroamerikanische Stahlarbeiter am Arbeitsplatz diskriminiert. Die Abwanderung aus dem Süden nahm in den 1940er Jahren dramatisch zu, als die Mechanisierung der südlichen Landwirtschaft dem ausbeuterischen System der Teilbewirtschaftung ein Ende setzte und die ehemaligen Landarbeiter dazu veranlasste, sich um industrielle Arbeitsplätze zu bemühen.
Die Bevölkerung der Stadt ist seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs, als eine scheinbar robuste Stahlindustrie Tausende von Arbeitern anzog, vielfältiger geworden. In den 1950er Jahren wuchs die lateinamerikanische Bevölkerung erheblich, und in den 1970er Jahren gehörten die römisch-katholische Kirche St. Rose of Lima und die Erste Spanische Baptistenkirche von Ohio zu den größten religiösen Einrichtungen für spanischsprachige Einwohner im Großraum Youngstown. Während Vielfalt zu den beständigen Merkmalen der Gemeinde gehört, brach die industrielle Wirtschaft, die verschiedene Gruppen in das Gebiet zog, in den späten 1970er Jahren zusammen. Als Reaktion auf die nachfolgenden Herausforderungen hat die Stadt gut publizierte Schritte zur wirtschaftlichen Diversifizierung unternommen und dabei auf einigen traditionellen Stärken aufgebaut.
