Youngstown is vernoemd naar New Yorkse inwoner John Young. Hij onderzocht het gebied in 1796. Hij verhuisde er kort daarna naartoe. Op 9 februari 1797 kocht Young de stad van 15.560 hectare (6.300 ha) van de Western Reserve Land Company voor $16.085. De start van Youngstown in 1797 werd officieel geregistreerd op 19 augustus 1802.
Het gebied van het huidige Youngstown maakte deel uit van het Connecticut Western Reserve. Dit was een deel van het Northwest Territory voor kolonisten uit de staat Connecticut. Terwijl veel van de vroege kolonisten uit Connecticut kwamen, had Youngstown ook een groot aantal Schots-Ierse kolonisten uit het naburige Pennsylvania. De eerste Europese Amerikanen die zich in het gebied vestigden waren de inheemse James Hillman uit Pittsburgh en zijn vrouw, Catherine Dougherty. Tegen 1798 was Youngstown de thuisbasis van verschillende families die in de buurt van het punt woonden waar Mill Creek de Mahoning rivier ontmoet. Boardman Township werd in 1798 opgericht door Elijah Boardman. Hij was lid van de Connecticut Land Company. Ook begonnen in 1798 was Austintown door John McCollum. Hij was een kolonist uit New Jersey.
In 1800 maakte gouverneur Arthur St. Clair Trumbull County (genoemd naar Connecticut Governor Jonathan Trumbull). Hij noemde de kleinere stad Warren als "provinciezetel". In 1813 werd Trumbull County verdeeld in townships, waarbij Youngstown Township een groot deel uitmaakte van wat Mahoning County werd. Het dorp Youngstown werd in 1848 ingelijfd en in 1867 werd Youngstown als stad gecharterd. Het werd de provinciezetel in 1876.
De ontdekking van steenkool door de gemeente in het begin van de 19e eeuw hielp Youngstown om deel uit te maken van het Erie-kanaal. De Pennsylvania en Ohio Canal Company werd georganiseerd in 1835. Het kanaal werd voltooid in 1840. David Tod, die later gouverneur van Ohio was tijdens de Burgeroorlog, overtuigde de eigenaars van de stoomboot van het Erie-meer ervan dat steenkool uit de Mahoningvallei hun schepen van brandstof kon voorzien als het kanaalvervoer tussen Youngstown en Cleveland beschikbaar was. De komst van de spoorlijn in 1856 maakte het gemakkelijker voor meer economische groei.
De industriële ontwikkeling van Youngstown maakte de Mahoningvallei anders. De kolenindustrie van de gemeenschap zorgde ervoor dat honderden immigranten uit Wales, Duitsland en Ierland naar het gebied kwamen. Met het begin van de staalfabrieken aan het einde van de 19e eeuw werd Youngstown een populaire bestemming voor immigranten uit Oost-Europa, Italië en Griekenland. In het begin van de 20e eeuw zag de gemeenschap meer immigranten uit niet-Europese landen, waaronder het huidige Libanon, Israël en Syrië. In de jaren twintig van de vorige eeuw maakte deze verandering in de bevolking van de stad de mensen die er eerder woonden van streek. Door hun woede werd de Mahoningvallei een centrum van de Ku Klux Klan activiteit. De situatie bereikte een hoogtepunt in 1924, toen straatbotsingen tussen Klanleden en Italiaanse en Ierse Amerikanen in het naburige Niles ertoe leidden dat gouverneur A. Victor Donahey van Ohio de staat van beleg afkondigde. Tegen 1928 was de Klan in sterke daling; en drie jaar later verkocht de groep zijn Canfield, Ohio, ontmoetingsgebied, Kountry Klub Field.
Door de groei van de industrie kwamen er meer mensen uit de Verenigde Staten en Latijns-Amerika naar Youngstown. Aan het einde van de 19e eeuw waren de Afrikaanse Amerikanen goed vertegenwoordigd in Youngstown. De eerste lokale Afrikaanse Methodist Episcopale Kerk werd in 1871 opgericht. In de jaren 1880 was de lokale advocaat William R. Stewart de tweede Afro-Amerikaan die in het Ohio Huis van Afgevaardigden werd gekozen. Een grote toename van het aantal Afro-Amerikanen in het begin van de 20e eeuw was het gevolg van veranderingen in het industriegebied. Tijdens de nationale Staalstaking van 1919 rekruteerden lokale industriëlen duizenden arbeiders uit het Zuiden, van wie velen zwart waren. Deze beweging bracht de lokale blanken in beroering en decennialang werden de Afro-Amerikaanse staalarbeiders op de werkplek gediscrimineerd. De migratie uit het Zuiden nam dramatisch toe in de jaren veertig van de vorige eeuw, toen de mechanisatie van de zuidelijke landbouw een einde maakte aan het uitbuitende systeem van deelpacht, wat ertoe leidde dat een enkele keer landarbeiders op zoek gingen naar een baan in de industrie.
De bevolking van de stad is sinds het einde van de Tweede Wereldoorlog diverser geworden, toen een schijnbaar robuuste staalindustrie duizenden arbeiders aantrok. In de jaren vijftig groeide de Latino-bevolking aanzienlijk en in de jaren zeventig behoorden de St. Rose of Lima Rooms-Katholieke Kerk en de Eerste Spaanse Baptistenkerk van Ohio tot de grootste religieuze instellingen voor Spaanssprekende inwoners in het grootstedelijke gebied van Youngstown. Hoewel de diversiteit een van de duurzame kenmerken van de gemeenschap is, stortte de industriële economie die verschillende groepen naar het gebied trok aan het eind van de jaren zeventig in. Als reactie op de daaropvolgende uitdagingen heeft de stad goed bekendgemaakte stappen genomen om de economie te diversifiëren, terwijl ze voortbouwt op een aantal traditionele sterke punten.
