Youngstown a été nommée en l'honneur de John Young, originaire de New York. Il a arpenté la région en 1796. Il s'y installa peu après. Le 9 février 1797, Young achète la ville de 6 300 ha à la Western Reserve Land Company pour 16 085 dollars. Le début de Youngstown en 1797 a été officiellement enregistré le 19 août 1802.
La zone de Youngstown actuelle faisait partie de la réserve de l'ouest du Connecticut. Elle faisait partie des Territoires du Nord-Ouest pour les colons de l'État du Connecticut. Alors que beaucoup des premiers colons de la région venaient du Connecticut, Youngstown comptait également un grand nombre de colons écossais et irlandais venant de la Pennsylvanie voisine. Les premiers Européens américains à s'installer dans la région furent James Hillman, originaire de Pittsburgh, et sa femme, Catherine Dougherty. En 1798, Youngstown était la maison de plusieurs familles qui vivaient près du point où Mill Creek rejoint la rivière Mahoning. Le township de Boardman a été créé en 1798 par Elijah Boardman. Il était membre de la Connecticut Land Company. Austintown a également été fondée en 1798 par John McCollum. C'était un colon du New Jersey.
En 1800, le gouverneur Arthur St. Clair a créé le comté de Trumbull (du nom du gouverneur du Connecticut Jonathan Trumbull). Il nomme la petite ville de Warren "siège du comté". En 1813, le comté de Trumbull a été divisé en cantons, celui de Youngstown étant une grande partie de ce qui est devenu le comté de Mahoning. Le village de Youngstown a été constitué en société en 1848, et en 1867, Youngstown a reçu la charte de la ville. Elle est devenue le siège du comté en 1876.
La découverte de charbon par la communauté au début du XIXe siècle a permis à Youngstown de faire partie du canal Erie. La Pennsylvania and Ohio Canal Company a été créée en 1835. Le canal a été achevé en 1840. David Tod, qui fut plus tard gouverneur de l'Ohio pendant la guerre civile, persuada les propriétaires de bateaux à vapeur du lac Érié que le charbon de la vallée de Mahoning pouvait alimenter leurs bateaux si le transport par canal était disponible entre Youngstown et Cleveland. L'arrivée du chemin de fer en 1856 a facilité la croissance économique.
Le développement industriel de Youngstown a rendu la vallée de Mahoning différente. L'industrie charbonnière de la communauté a fait venir des centaines d'immigrants du Pays de Galles, d'Allemagne et d'Irlande dans la région. Avec le démarrage des aciéries à la fin du XIXe siècle, Youngstown est devenu une destination populaire pour les immigrants d'Europe de l'Est, d'Italie et de Grèce. Au début du XXe siècle, la communauté a vu arriver davantage d'immigrants de pays non européens, notamment de ce qui est aujourd'hui le Liban, Israël et la Syrie. Dans les années 1920, ce changement de population a bouleversé les habitants de la ville qui s'y trouvaient auparavant. À cause de leur colère, la vallée de Mahoning est devenue un centre d'activité du Ku Klux Klan. La situation a atteint un point culminant en 1924, lorsque des affrontements de rue entre des membres du Klan et des Italo-Irlandais américains dans la ville voisine de Niles ont conduit le gouverneur de l'Ohio, A. Victor Donahey, à déclarer la loi martiale. En 1928, le Klan connaît un fort déclin ; et trois ans plus tard, le groupe vend sa zone de réunion de Canfield, dans l'Ohio, le Kountry Klub Field.
La croissance de l'industrie a fait venir davantage de personnes des États-Unis et d'Amérique latine à Youngstown. À la fin du XIXe siècle, les Afro-Américains étaient bien représentés à Youngstown. La première église épiscopale méthodiste africaine locale a été fondée en 1871. Dans les années 1880, l'avocat local William R. Stewart a été le deuxième Afro-Américain élu à la Chambre des représentants de l'Ohio. Une forte augmentation du nombre d'Afro-Américains au début du XXe siècle est due aux changements survenus dans le domaine industriel. Pendant la grève nationale de l'acier de 1919, les industriels locaux ont recruté des milliers de travailleurs du Sud, dont beaucoup étaient noirs. Ce mouvement a bouleversé les Blancs locaux et, pendant des décennies, les métallurgistes afro-américains ont été victimes de discrimination sur le lieu de travail. La migration en provenance du Sud a augmenté de façon spectaculaire dans les années 1940, lorsque la mécanisation de l'agriculture du Sud a mis fin au système de métayage, conduisant les anciens ouvriers agricoles à rechercher des emplois industriels.
La population de la ville s'est diversifiée depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, lorsqu'une industrie sidérurgique apparemment robuste a attiré des milliers de travailleurs. Dans les années 1950, la population latino a connu une croissance significative ; et dans les années 1970, l'église catholique romaine Sainte-Rose de Lima et la première église baptiste espagnole de l'Ohio figuraient parmi les plus grandes institutions religieuses pour les résidents hispanophones de la zone métropolitaine de Youngstown. Si la diversité fait partie des caractéristiques durables de la communauté, l'économie industrielle qui attirait divers groupes dans la région s'est effondrée à la fin des années 1970. En réponse aux défis ultérieurs, la ville a pris des mesures très médiatisées pour se diversifier économiquement, tout en s'appuyant sur certains atouts traditionnels.
