Youngstown è stata chiamata come il nativo di New York John Young. Nel 1796 ha condotto un'
indagine nella zona. Si trasferì lì poco dopo. Il 9 febbraio 1797, Young acquistò la città di 15.560 acri (6.300 ettari) dalla Western Reserve Land Company per 16.085 dollari. L'inizio di Youngstown nel 1797 fu ufficialmente registrato il 19 agosto 1802.
L'area dell'odierna Youngstown faceva parte della riserva occidentale del Connecticut. Questa era una parte del Territorio del Nord-Ovest per i coloni dello stato del Connecticut. Mentre molti dei primi coloni della zona provenivano dal Connecticut, Youngstown aveva anche un gran numero di coloni scozzesi-irlandesi della vicina Pennsylvania. I primi europei americani ad insediarsi nella zona furono il nativo di Pittsburgh James Hillman e sua moglie, Catherine Dougherty. Nel 1798, Youngstown era la casa di diverse famiglie che vivevano vicino al punto in cui Mill Creek incontra il fiume Mahoning. Il Boardman Township fu fondato nel 1798 da Elijah Boardman. Era un membro della Connecticut Land Company. Nel 1798 fu fondata anche Austintown da John McCollum. Era un colono del New Jersey.
Nel 1800, il governatore Arthur St. Clair fece la contea di Trumbull (dal nome del governatore del Connecticut Jonathan Trumbull). Egli chiamò la città più piccola di Warren come "sede della contea". Nel 1813, la contea di Trumbull fu divisa in township, con Youngstown Township come una parte importante di quella che divenne la contea di Mahoning. Il villaggio di Youngstown è stato incorporato nel 1848, e nel 1867 Youngstown è stata trasformata in città. Divenne la sede della contea nel 1876.
La scoperta del carbone da parte della comunità all'inizio del XIX secolo ha aiutato Youngstown a diventare parte del Canale delle Erie. La Pennsylvania and Ohio Canal Company fu organizzata nel 1835. Il canale fu completato nel 1840. David Tod, che fu poi governatore dell'Ohio durante la Guerra Civile, convinse i proprietari dei battelli a vapore del lago Erie che il carbone della Mahoning Valley avrebbe potuto alimentare le loro navi se il trasporto del canale fosse stato disponibile tra Youngstown e Cleveland. L'arrivo della ferrovia nel 1856 rese più facile una maggiore crescita economica.
Lo sviluppo industriale di Youngstown ha reso la Mahoning Valley diversa. L'industria del carbone della comunità ha fatto venire centinaia di immigrati dal Galles, dalla Germania e dall'Irlanda. Con l'inizio delle acciaierie alla fine del XIX secolo, Youngstown divenne una destinazione popolare per gli immigrati provenienti dall'Europa orientale, dall'Italia e dalla Grecia. All'inizio del XX secolo, la comunità vide un numero sempre maggiore di immigrati provenienti da paesi extraeuropei, compresi quelli che oggi sono il Libano, Israele e la Siria. Negli anni '20, questo cambiamento nella popolazione della città ha sconvolto le persone che vi si trovavano prima. A causa della loro rabbia, la Mahoning Valley divenne il centro dell'attività del Ku Klux Klan. La situazione raggiunse il culmine nel 1924, quando gli scontri di strada tra i membri del Klan e gli italiani e gli irlandesi americani nella vicina Niles portarono il governatore dell'Ohio A. Victor Donahey a dichiarare la legge marziale. Nel 1928 il Klan era in forte declino; e tre anni dopo, il gruppo vendette il suo Canfield, Ohio, area di incontro, Kountry Klub Field.
La crescita dell'industria ha fatto sì che sempre più persone provenienti dagli Stati Uniti e dall'America Latina arrivassero a Youngstown. Alla fine del XIX secolo, gli afroamericani erano ben rappresentati a Youngstown. La prima chiesa episcopale metodista africana locale fu fondata nel 1871. Negli anni Ottanta del XIX secolo, l'avvocato locale William R. Stewart fu il secondo afroamericano eletto alla Camera dei rappresentanti dell'Ohio. Un grande aumento di afroamericani all'inizio del XX secolo fu dovuto ai cambiamenti nell'area industriale. Durante lo sciopero nazionale dell'acciaio del 1919, gli industriali locali reclutarono migliaia di lavoratori del Sud, molti dei quali erano neri. Questa mossa sconvolse i bianchi locali e per decenni gli operai siderurgici afroamericani subirono discriminazioni sul posto di lavoro. L'emigrazione dal Sud è aumentata drammaticamente negli anni Quaranta, quando la meccanizzazione dell'agricoltura del Sud ha messo fine al sistema di sfruttamento della mezzadria, portando i lavoratori agricoli di una volta a cercare lavoro nell'industria.
La popolazione della città è diventata più diversificata dalla fine della seconda guerra mondiale, quando un'industria siderurgica apparentemente robusta attirava migliaia di lavoratori. Negli anni '50, la popolazione latina è cresciuta in modo significativo; e negli anni '70, la chiesa cattolica romana di Santa Rosa di Lima e la prima chiesa battista spagnola dell'Ohio erano tra le più grandi istituzioni religiose per i residenti di lingua spagnola nell'area metropolitana di Youngstown. Mentre la diversità è una delle caratteristiche durature della comunità, l'economia industriale che attirava vari gruppi nella zona è crollata alla fine degli anni Settanta. In risposta alle sfide successive, la città ha adottato misure ben pubblicizzate per diversificare l'economia, basandosi al contempo su alcuni punti di forza tradizionali.