Le testimonianze archeologiche rivelano la presenza dell'uomo sul territorio gia 5000 anni fa. Il periodo nuragico lascia come testimonianza circa 80 nuraghi, molti ancora visibili, pozzi sacri, tombe dei giganti, strutture abitative. I primi documenti che ci informano sul territorio di Bitti risalgono al periodo romano in seguito al ritrovamento di un epigrafe in località "Sa patzata" arrecante un iscrizione funeraria del soldato Decumus Cniensis attestante in quel luogo la presenza di una coorte degli Aquitani (legione formata da Giulio Cesare durante la conquista delle Gallie). Una mansio romana è documentata il località Bonu Caminu, li passava la strada romana Caput Thirsi - Biora - Caralis. Molti sono nell'agro i resti di villagi, mura e fortificazioni romane a testimoniarne la forte presenza sia in età repubblicana che imperiale come a Nortiddi, Santa Lucia, San Pietro, Orghè, Tuturchi, Solle, Sos Muros, Punta Carreri, Seris. Rileviamo solo in località Poddi Arvu (Romanzesu) gli unici scavi eseguiti dalla sovritendenza che hanno portato alla luce un area di grandissimo interesse archeologico, resta ancora molto da scoprire del restante patrimonio. Al dominio Bizantino, rilevato anche dai nomi dei santi delle prime chiese costruite, successe quello giudicale, la villa di Bitti faceva parte del Giudicato di Torres per poi passare a quello di Gallura del quale divenne capoluogo di curatoria, passò poi ai Pisani fino all'arrivo degli Aragonesi (1323) che come gli altri invasori non riuscirono a pacificarne la popolazione. Nel periodo medievale spesso viene citata Bitsi nei registri delle decime ecclesiatiche. Fù ceduta quindi in feudo agli arborensi e coinvolta poi nella guerra tra questi e gli aragonesi. Nel 1430 entra a far parte del marchesato di Orani. I rapporti con il regime feudale furono sempre tesi con diverse forme di opposizione alla pretesa dei vari tributi; Nel 1848 Bitti fa parte del dipartimento amministrativo di Nuoro per poi passare alla provincia di Sassari e di nuovo a quella di Nuoro dopo che questo venne ricostituito come provincia. La prima guerra mondiale vede la partecipazione di molti uomini nelle file della celebre Brigata Sassari, le imprese di valore sono cantate nello scritto di Amico Cimino " Bitti Eroica ".